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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 催化 » 表征 » [求助]关于TPR实验中空速的选择。
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keaphon

金虫 (小有名气)

[交流] [求助]关于TPR实验中空速的选择。

最近搭建了TPR装置，做了几个样品，发现几个问题：
1、大部分标准的TPR（成品仪器）样品量一般在50mg左右，气体流量在30ml左右。该条件是如何确定的？我的反应管内径6mm，样品比重接近2，这样的话，几十毫克的量在反应管中高度只有几个毫米，对实验会有什么影响？
2、我在测试过程中采用500mg样品（呵呵，没经验啊），30ml/min的10％H2，低温时情况很好，可是800度以上的时候，突然间温度大幅度波动，最大的时候波动达到300度，停止加热，波动马上消失。跟师兄讨论，说是飞温了，有可能是床层、空速没有匹配好。
  那么，请教虫虫们，TPR过程中，样品量和空速的选取本着什么原则呢？
  另外，我在TCD之前采用的是硅胶脱水，不知道可以否，因为据说硅胶无法脱出微量水。

[ Last edited by nxl5096224 on 2007-6-5 at 18:39 ]
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五年后重新回归可研，自勉！
1楼 2006-11-21 09:54:47
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xmclyn

铁杆木虫 (知名作家)

男怕优柔寡断，女怕矫揉做作
★
berlin(金币+1):感谢应助，继续讨论
我认为TPR中H2混合气的流速与色谱有关系，一般TCD的载气在30-40之间，根据你色谱的最佳载气流速来选择H2混合气的流速。
样品装量应该与信号对应，样品太多，太少都不好，你可以实验几次，找到一个相对较好的量，使TPR的峰比较好。
飞温与你的控温装置有关系，与别的无关。
我以前用KOH吸收水。
不知道说的对不对，大家交流吧
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2楼2006-11-21 11:09:16
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keaphon

金虫 (小有名气)
感谢楼上虫虫的解释。但是关于飞温的问题：由于我采用控温热偶在炉膛内，而在床层内另外加了一个热偶监视床层温度。在床层温度波动的时候，炉温是很稳定的线性增长，没有出现任何的波动。应该不会是控温系统的问题吧。
我在想，还原反应是一个强放热的反应，会不会是我取的样品量太多（500mg），而空速过小，使得反应产生的热不能被带走，从而导致飞温呢？
  可是，如果是这样的话，为什么会不是简单的温度飙升，而是接近三百度的波动呢？
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五年后重新回归可研，自勉！
3楼2006-11-21 14:49:31
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coco2004

铁杆木虫 (正式写手)
★
rabbit7708(金币+1):呵呵。一直关注本版的热心虫子，奖励喽！：）
影响TPR的因素:
     催化剂的重量: 理论上, Tm不受催化剂重量的影响。实际上 ，催化剂装量过多，不但会使TPR峰数目减少，而且使Tm升高。当催化剂装量过多时，会造成检测温度和催化剂实际温度的偏差，且还原时催化剂床层内形成H2浓度梯度。
     关于水的问题：我们这里如果消除一般用冷阱！
不知道对楼主会不会有帮助！
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4楼2006-11-21 15:09:18
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keaphon

金虫 (小有名气)
引用回帖:
Originally posted by coco2004 at 2006-11-21 03:09 PM:
影响TPR的因素:
     催化剂的重量: 理论上, Tm不受催化剂重量的影响。实际上 ，催化剂装量过多，不但会使TPR峰数目减少，而且使Tm升高。当催化剂装量过多时，会造成检测温度和催化剂实际温度的偏差，且还原时催 ...

感谢，通过跟师兄交流，得到的建议是床层越是“瘦高”对传质越是有利。那么，在样品比重较大的情况下，为了使得床层不至于过于“矮胖”，理论上添加石英沙稀释是不是对传质传热更为有利呢？
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五年后重新回归可研，自勉！
5楼2006-11-21 15:18:36
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coco2004

铁杆木虫 (正式写手)
★ ★
rabbit7708(金币+2):谢谢一直关注。辛苦了！：）
不知道你搭建TPR装置的目的哦!不知是为了看峰型讨论催化剂性质或是别的目的。
     添加石英砂可以稀释催化剂，如果是强放热反应，可以使温度均匀些，不至于局部过热，消除温度梯度。对于传质有利，可能是由于H2与Cat接触更充分的缘故。
     不过如果是注重于峰形的话，我们这里Cat都只是一层就可以了，而且不添加石英砂的！
     个人观点，仅供参考哦！
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6楼2006-11-21 15:51:48
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keaphon

金虫 (小有名气)
非常感谢楼上。
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五年后重新回归可研，自勉！
7楼2006-11-21 16:00:00
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edward.sun

金虫 (小有名气)

关于TPR的问题

★ ★ ★
rabbit7708(金币+3):谢谢，相当详细了。而且清晰！：）这些里面我只用过温控仪，确实有很大关系呢。质量也是和价钱成正比的呀！：）
关于第一个问题，确定加入催化剂的量和气体流速的原则，觉得与几个方面有关系，1.天平的最低称量值。2.信号峰的多少和各个峰的差别。3.出峰时间。比如一般来讲样品加入少会好一点（我以前做实验都是30mg。你的50mg是从那里来的），这个量的选取是因为再少的量天平称量就有误差了。样品的量大，信号峰分离就不明显，容易两个峰分不开，所以量要少一点好。当然，气流要慢一点好，快的话可能有些信号就没有了，但是液不能太慢，太慢可能使得一些峰不能还原。温度也选择也是这样。应该来讲，一般来讲，所谓常用条件是来参考的，具体的实验，您还是要具体对两三个样品来确定，找到最佳调节，然后再确定该条件，平行做其它的催化剂才有的比较。

关于飞温，这个问题应该与你的控温装置有关系。可能是您的控温仪器在低温是进行了自整定，但是没有在800度附近自整定的原因，需要升温到800度，然后自整定。

个人意见，仅供参考
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8楼2006-11-22 09:56:04
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keaphon

金虫 (小有名气)
★
berlin(金币+1):有始有终，等问题解决了以后，在这里说明一下过程，好吗？
收到，非常详细，谢谢、
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五年后重新回归可研，自勉！
9楼2006-11-22 13:34:39
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keaphon

金虫 (小有名气)
★
rabbit7708(金币+1):谢谢，有始有终。好习惯！：）
呵呵，昨天重新做了一次实验，同样的样品，同样的升温程序，载气流量，唯独将样品量由前一天的500mg降低到100mg，结果没有发现飞温现象，温度一直很平稳，呈线性上升。
结论： 飞温与温控无关，应该是由于空速太低导致还原放热无法及时带出，在高温时加剧，结果导致飞温。
  谢谢各位的指点，很多很有价值的建议，我会在以后留意，谢谢斑竹的支持。
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五年后重新回归可研，自勉！
10楼2006-11-22 16:07:13
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