ChemiSorb Auto
回归本质 —— 核心化学吸附技术，极致价值之选
About The Event Join us for an exclusive webinar unveiling the latest in catalyst characterization. Be among the first to explore a new solution that redefines efficiency, precision, and simplicity in chemisorption analysis. Designed with automation and user experience in mind, this system is set to transform your lab workflow. Don’t miss this opportunity to […]
绿色甲醇——二氧化碳加氢制甲醇之催化剂表征和评价
2018年，首次提出液态阳光的理念，字面意思是把阳光（太阳能）变为液体燃料，利用太阳能等可再生能源转化二氧化碳制取液体燃料，甲醇是液态阳光首选目标产物。因此，绿色甲醇又称“液态阳光”。绿色甲醇技术的发展主要涉及利用可再生能源，如风能、太阳能等，通过电解水制氢产生氢气，再通过二氧化碳加氢进行热催化反应来合成甲醇。过程中通过捕捉高碳排放行业排放的二氧化碳，并将其转化为甲醇，实现碳的捕集和利用（CCU）。极受关注的一点是，绿色甲醇作为碳载体和氢载体，有效地解决了去碳、储氢的问题。 在碳达峰碳中和目标下，绿色甲醇迎来了发展风口。今天来跟大家谈谈，绿色甲醇如何助力实现双碳目标。绿色甲醇作为燃料和氢载体，其应用场景十分丰富。在航空领域，甲醇可通过转化为喷气燃料，作为一种可持续航空燃料SAF; 在汽车交通领域，甲醇与汽油混合或直接用于传统的内燃机汽车；在化工领域，甲醇是大宗基础化学品，可用来制备烯烃、芳烃、甲醛、二甲醚等一系列重要化工产品，是塑料制品、化妆品和建筑涂料等的重要原材料。另外，在海运、热力发电等领域，甲醇可以有效替代传统的石油或者煤炭提供动力； 中国是全球最大的甲醇生产国和需求国，随着二氧化碳加氢制甲醇技术的加速发展，新型高效催化剂层出不穷，催化剂表征和评价工艺持续优化。 液态阳光中的关键技术是二氧化碳加氢制甲醇，其反应方程式如式（1）： CO2+3H2=CH3OH+H2O (1) 其主要的副反应为逆水煤气反应（RWGS），如式（2） CO2+H2=CO+H2O (2) 二氧化碳加氢制甲醇反应是典型的催化反应，因此，催化剂的研制一直是甲醇合成的研究热点。二氧化碳加氢制甲醇反应体系众多，常用的催化剂有铜基催化剂、金属氧化物催化剂、贵金属催化剂以及其他新型催化剂（如金属硫化物等）[1]。目前对二氧化碳加氢制甲醇催化剂的研究主要集中在铜基催化剂上。近年来科学家们通过引入载体、助剂以及改进或引入新型制备方法对铜基催化剂进行设计合成，调控了催化剂各组分之间的相互作用，促进了铜的分散，并获得更多的活性位点，提高了二氧化碳转化率和甲醇选择性。此外，通过各种表征及DFT计算等手段对二氧化碳加氢制甲醇反应过程中中间物种的生成、迁移及转化路径进行了探究，明晰了反应路径及反应机理，推动了甲醇工业化的进程。刘殿华教授课题组采用沉积-沉淀法以具有钙钛矿结构的n型半导体材料SrTiO3为载体，制备了Cu-ZnO-SrTiO3催化剂，用于二氧化碳加氢制甲醇。通过一系列催化剂表征，证实了从载体到铜上的电子转移是铜和载体之间EMSI效应的本质。Micromeritics AutoChem II 2920 上完成的CO2-TPD(下图左)和催化活性表明，载体（SrTiO3和ZnO）中的氧空位（Ov）增强了二氧化碳的活化。Micromeritics AutoChem II 2920 上完成的H2-TPD （下图右）表明，与载体接触的Cuδ-物种促进了氢溢出。界面上的Cuδ-– Ov可能是催化剂的活性位点。这项研究为合理设计出最优的二氧化碳加氢制甲醇催化剂提供了可能[2]。 氧化铟是一种突破性的二氧化碳加氢制甲醇催化剂，Javier Pérez-Ramírez课题组采用对比共沉淀法和浸渍法制备了镍-氧化铟催化剂，通过Micromeritics AutoChem HP II 上完成的H2-TPR @ 5Mpa pressure (下图上) 研究了镍的形态，在约340 K时发生氧化镍向金属镍的转化，在370 K时发生表面氧化铟的还原。Micromeritics AutoChem II 2920 上完成的CO-TPD(下图下)证实，当金属与氧化铟接触时，镍对一氧化碳分子吸附的贡献明显较低。这些发现表明了显著的电子效应，即金属-载体相互作用和/或镍和铟的合金化[3]。Javier Pérez-Ramírez课题组分别在Tristar II和 ASAP 2020上测试N2吸附等温线区分不同方法生成的镍-氧化铟催化剂BET比表面积差异以及氧化铟在催化反应过程中的BET比表面积变化。Micromeritics AutoChem II 2920 上完成的H2-TPR、CO2-TPD 和CO-TPR等表征方法用于验证氧化铟的可还原性和氧空位（Ov）。Javier Pérez-Ramírez课题组将氧化铟催化剂装载在Micromeritics customized fixed-bed reactors进行催化剂评价，联用在线气相色谱分析反应产物。总体而言，Javier Pérez-Ramírez课题组确定了控制经典金属镍与氧化铟接触性能的关键结构和电子特性，从而获得稳定的可持续性应用。 上面的几个案例充分展示了Micromeritics的物理吸附仪，化学吸附仪以及催化反应器在二氧化碳加氢制甲醇技术中的应用，帮助科学家深入理解催化反应机理，对于催化剂的设计具有重要的意义。 Micromeritics 是颗粒、粉体和多孔材料的表征领域的全球领导者，提供气体吸附、密度、粉体流动、催化活性等多种技术，致力于服务二氧化碳加氢制甲醇的催化剂表征和评价，推动能源转型、实现碳中和目标、促进环保和经济发展。 参考文献 […]
麦克仪器常见报错信息及解决方法分享
本次网络研讨会主要为大家讲解麦克仪器物理吸附仪、化学吸附仪、压汞仪、密度仪等常见仪器的报错信息的原因以及解决办法，方便大家遇到仪器报错问题时更从容应对。
利用Sabatier反应气体吸附原位表征揭示催化细节
催化剂表征一直致力于在原子水平上充分了解催化剂的结构，而其关键是研究催化剂在工作状态下的结构，即原位表征。原位表征能够获取在反应器内的有关催化剂状态和催化过程的详细原位信息，能极大地促进催化剂的研究和开发。 气体吸附表征技术是一项非常成熟的催化剂表征手段。传统的非原位气体吸附表征手段，只能体现催化剂反应前与反应后的状态，但是催化反应不仅需要稳态，更注重瞬态反应，比如实时检测催化剂的结构变化，吸附分子变成催化产物的中间体变化，催化剂的化学态，氧化还是还原等。气体吸附原位表征手段是催化反应中不可或缺的表征手段，不仅有助于我们更深入的探讨催化机理，而且为各种有效催化剂的进一步设计做出了卓越贡献。 本场网络研讨会，以Sabatier反应为媒介，给大家介绍气体吸附原位表征技术，揭示催化细节。如，采用原位程序升温还原技术揭示了载体对活性位点的稳定和分散作用。通过原位程序升温氧化技术探讨催化剂烧结或表面碳沉积等失活机制。
Autochem III 催化剂及活性表面表征分享
2022年6月，Micromeritics 推出全新 AutoChem III，被广泛引用的化学吸附仪 AutoChem 系列已全面升级。 全新升级的 AutoChem III 通过卓越的样品和气体的温度控制，带专利的气体混合阀，以及灵敏度提高了 100% 的 TCD 检测器，拥有了业界领先水平的精度。新的气路设计，最大限度地消除系统死体积。通过 Autocool 快速冷却，TPR 不带低温液体的水蒸汽 Autotrap 捕获以及新增进气口，每天可以节省几个小时的实验时间。KwikConnect 一体式样品管安装系统操作简单快捷，规避了泄漏和破碎的风险。通过第三方获得 CE 和 CB scheme 认证，符合实验室设备标准和全球产品质量以及合规指南。 AutoChem III 的动态化学吸附和程序升温分析在表征催化剂和活性表面至关重要的性能指标中发挥着极其重要的作用，Autochem III 上的速度、灵敏度和安全性创新技术能够提高材料表征，如活性位点、活化能和还原性能等的准确性和可信度，加快科学家在碳捕获和利用、氢清洁能源以及化学合成等领域的开发，优化催化剂等材料的进程。在本场网络研讨会中，结合实际应用案例研究脉冲化学吸附方法和程序升温分析方法表征催化剂和活性表面。通过实际数据的对比，更直观、更清晰地了解 Autochem III 的升级特征。
了解程序升温还原氧化铜的影响因素
Micromeritics 化学吸附系列仪器设备是日常实验使用中的热门选择之一，凭借自身的强大功能，帮助实验获得理想的数据结果。在我们的日常实验中，对设置及分析问题的掌握必不可少。 Micromeritics AutoChem 化学吸附仪的功能包括脉冲吸附和程序升温分析，可获得催化剂等材料的金属分散度、活性金属表面积、表面酸性、活性位点的分布和强度等性质。样品预处理情况和实验过程中的参数设置影响化学吸附的实验结果。 本次研讨会通过 AutoChem 软件介绍脉冲化学吸附和程序升温分析实验中参数的设置以及对实验结果的分析。以常见的 CO 脉冲，氢-氧滴定脉冲以及程序升温脱附（TPD），还原（TPR），氧化（TPO）为例，详细地讨论每一个步骤中的具体参数，帮助广大用户更加全面地了解如何使用我们的仪器设备。
化学吸附实验设置及数据分析
Micromeritics 化学吸附系列仪器设备是日常实验使用中的热门选择之一，凭借自身的强大功能，帮助实验获得理想的数据结果。在我们的日常实验中，对设置及分析问题的掌握必不可少。 Micromeritics AutoChem 化学吸附仪的功能包括脉冲吸附和程序升温分析，可获得催化剂等材料的金属分散度、活性金属表面积、表面酸性、活性位点的分布和强度等性质。样品预处理情况和实验过程中的参数设置影响化学吸附的实验结果。 本次研讨会通过 AutoChem 软件介绍脉冲化学吸附和程序升温分析实验中参数的设置以及对实验结果的分析。以常见的 CO 脉冲，氢-氧滴定脉冲以及程序升温脱附（TPD），还原（TPR），氧化（TPO）为例，详细地讨论每一个步骤中的具体参数。帮助广大用户更加全面地了解如何使用我们的仪器设备。
化学吸附基础理论及其应用
化学吸附是吸附质分子与固体表面原子(或分子)发生电子的转移、交换或共有，形成吸附化学键的吸附。由于固体表面存在不均匀力场，表面上的原子往往还有剩余的成键能力，当气体分子碰撞到固体表面上时便与表面原子间发生电子的交换、转移或共有，形成吸附化学键的吸附作用。利用化学吸附仪中的脉冲吸附技术还可对催化剂的酸性、表面金属分散度、金属与载体的相互作用等进行研究。化学吸附仪具有多种表征功能，能够对新鲜催化剂进行程序升温脱附(TPD)、程序升温还原（TPR)、程序升温表面反应（TPSR)等研究，也可对失活催化剂、干燥催化剂进行程序升温氧化（TPO）研究。这些分析方法的使用，在催化剂等材料研制过程中起着至关重要的作用。 化学吸附及应用是Micromeritics的重要技术方向之一，化学吸附相关问题也是众多用户群体经常讨论的内容。本期网络研讨会，Micromeritics化学吸附方向的应用科学家将与大家共同分享相关基础理论内容及应用，诚邀您的参与！
仪器维护及保养分享（第二讲）
Micromeritics化学吸附仪是实验室常用的程序升温反应检测仪器，可进行程序升温还原（TPR）、 程序升温脱附（TPD）、程序升温氧化 （TPO）、蒸气吸附和脉冲吸附（pulse adsorption）等分析。仪器可分析的反应和样品类型广泛，所以如何在现有设备的基础上，维持良好的设备工作状态，提高设备工作效率，保证数据的重复性以及高精度尤为重要。 本次网络研讨会，主要介绍Micromeritics化学吸附仪维护保养以及常见问题分析, TCD检测器的原理和使用注意事项。加深大家对设备原理和使用的理解和学习，避免在使用过程中仪器的损坏、提高设备的稳定性和准确性。 Micromeritics化学吸附仪的维护保养以及常见问题分析 Micromeritics化学吸附仪TCD检测器的原理和注意事项 麦克服务团队在线答疑交流
