Name: Molibden Karbür Katalizörler üzerinde Asetik Asit Sıcaklık programlanmış deoksijenasyonu (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-02-07T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 15 s
Description: Öğrenin, sıcaklık programlanmış reaksiyon yöntemiyle molibden karbür katalizörlerin asetik asit deoksijenasyonundaki performansını değerlendirmeyi. Bu teknik, katalitik aktivite ve seçiciliği tek deneyde farklı sıcaklıklarda test ederek buhar fazı yükseltme çalışmalarına katkı sağlar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Bu çalışma, Enerji Bakanlığı Biyoenerji Teknolojileri Ofisi tarafından Sözleşme no'lu kapsamında desteklenmiştir. DE-AC36-08-GO28308. ABD Hükümeti, makaleyi yayınlanmak üzere kabul ederek, ABD Hükümeti'nin bu çalışmanın yayınlanmış biçimini yayınlamak veya çoğaltmak için münhasır olmayan, ödenmiş, geri alınamaz, dünya çapında bir lisansı elinde tuttuğunu veya ABD Hükümeti'nin amaçları doğrultusunda başkalarının bunu yapmasına izin verdiğini kabul eder.

<ol><li>Cvetanović, R. J., Amenomiya, Y. Application of a Temperature-Programmed Desorption Technique to Catalyst Studies. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360056408606860">Adv. Catal</a>. 17, 103-149 (1967).</li>
<li>Falconer, J. L., Schwarz, J. A. <a target="_blank" href="http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/01614948308079666?journalCode=lctr20">Temperature-Programmed Desorption and Reaction: Applications to Supported Catalysts.</a> Catal. Rev. - Sci. Eng. 25 (2), 141-227 (1983).</li>
<li>Hurst, N. W., Gentry, S. J., Jones, A., McNicol, B. D. <a target="_blank" href="http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/03602458208079654">Temperature Programmed Reduction.</a> Catal. Rev. - Sci. Eng. 24 (2), 233-309 (1982).</li>
<li>Sanchez, A., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jp9935992">When Gold Is Not Noble: Nanoscale Gold Catalysts.</a> J. Phys. Chem. A. 103 (48), 9573-9578 (1999).</li>
<li>Alayoglu, S., Nilekar, A. U., Mavrikakis, M., Eichhorn, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ru-Pt+core-shell+nanoparticles+for+preferential+oxidation+of+carbon+monoxide+in+hydrogen%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Mater%22%5BJournal%5D)">Ru-Pt core-shell nanoparticles for preferential oxidation of carbon monoxide in hydrogen.</a> Nat Mater. 7 (4), 333-338 (2008).</li>
<li>Wachs, I. E., Madix, R. J. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0039602878901139">The oxidation of methanol on a silver (110) catalyst.</a> Surf. Sci. 76 (2), 531-558 (1978).</li>
<li>Topsoe, N. Y., Topsoe, H., Dumesic, J. A. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S002195178571024X">Vanadia/Titania Catalysts for Selective Catalytic Reduction (SCR) of Nitric-Oxide by Ammonia.</a> J Catal. 151 (1), 226-240 (1995).</li>
<li>Clarke, D. B., Bell, A. T. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021951785711736">An Infrared Study of Methanol Synthesis from CO2 on Clean and Potassium-Promoted Cu/SiO2.</a> J Catal. 154 (2), 314-328 (1995).</li>
<li>Schaidle, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acscatal.5b01930">Experimental and Computational Investigation of Acetic Acid Deoxygenation over Oxophilic Molybdenum Carbide: Surface Chemistry and Active Site Identity.</a> ACS Catal. 6 (2), 1181-1197 (2016).</li>
<li>Ruddy, D. A., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2014/gc/c3gc41354c#!divAbstract">Recent advances in heterogeneous catalysts for bio-oil upgrading via "ex situ catalytic fast pyrolysis": catalyst development through the study of model compounds.</a> Green Chem. 16 (2), 454-490 (2014).</li>
<li>Dutta, A., Schaidle, J. A., Humbird, D., Baddour, F. G., Sahir, A. <a target="_blank" href="http://link.springer.com/article/10.1007/s11244-015-0500-z">Conceptual Process Design and Techno-Economic Assessment of Ex Situ Catalytic Fast Pyrolysis of Biomass: A Fixed Bed Reactor Implementation Scenario for Future Feasibility.</a> Top. Catal. 59 (1), 2-18 (2016).</li>
<li>Venkatakrishnan, V. K., Delgass, W. N., Ribeiro, F. H., Agrawal, R. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2014/gc/c4gc01746c/#!divAbstract">Oxygen removal from intact biomass to produce liquid fuel range hydrocarbons via fast-hydropyrolysis and vapor-phase catalytic hydrodeoxygenation.</a> Green Chem. 17 (1), 178-183 (2015).</li>
<li>Bej, S. K., Thompson, L. T. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926860X04000031">Acetone condensation over molybdenum nitride and carbide catalysts.</a> Appl. Catal., A. 264 (2), 141-150 (2004).</li>
<li>Sullivan, M. M., Held, J. T., Bhan, A. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021951715000810">Structure and site evolution of molybdenum carbide catalysts upon exposure to oxygen.</a> J Catal. 326, 82-91 (2015).</li>
<li>Lee, W. S., Kumar, A., Wang, Z. S., Bhan, A. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acscatal.5b00713">Chemical Titration and Transient Kinetic Studies of Site Requirements in Mo2C-Catalyzed Vapor Phase Anisole Hydrodeoxygenation.</a> ACS Catal. 5 (7), 4104-4114 (2015).</li>
<li>Ren, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selective+Hydrodeoxygenation+of+Biomass-Derived+Oxygenates+to+Unsaturated+Hydrocarbons+using+Molybdenum+Carbide+Catalysts%5BTitle%5D)+AND+%22Chemsuschem%22%5BJournal%5D)">Selective Hydrodeoxygenation of Biomass-Derived Oxygenates to Unsaturated Hydrocarbons using Molybdenum Carbide Catalysts.</a> Chemsuschem. 6 (5), 798-801 (2013).</li>
<li>Grob, R. L., Kaiser, M. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGrob%2C+RL+%22Modern+Practice+of+Gas+Chromatography%22">Modern Practice of Gas Chromatography</a>. , John Wiley & Sons, Inc. 403-460 (2004).</li>
<li><a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S030147700870085X">Journal of Chromatography Library</a>. Guiochon Georges,, Guillemin Claude, L. 42, Elsevier. 563-586 (1988).</li>
<li><a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301477008700861">Journal of Chromatography Library</a>. Guiochon Georges,, Guillemin Claude, L. 42, Elsevier. 587-627 (1988).</li>
<li><a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301477008700873">Journal of Chromatography Library</a>. Guiochon Georges,, Guillemin Claude, L. 42, Elsevier. 629-659 (1988).</li>
<li><a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301477008700885">Journal of Chromatography Library</a>. Guiochon Georges,, Guillemin Claude, L. 42, Elsevier. 661-687 (1988).</li>
<li>Baddour, F. G., Nash, C. P., Schaidle, J. A., Ruddy, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+%CE%B1-MoC1-x+Nanoparticles+with+a+Surface-Modified+SBA-15+Hard+Template%3A+Determination+of+Structure-Function+Relationships+in+Acetic+Acid+Deoxygenation%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.%2C+Int.+Ed.+n%2Fa-n%2Fa%22%5BJournal%5D)">Synthesis of α-MoC1-x Nanoparticles with a Surface-Modified SBA-15 Hard Template: Determination of Structure-Function Relationships in Acetic Acid Deoxygenation.</a> Angew. Chem., Int. Ed. n/a-n/a. , (2016).</li>
<li>Habas, S. E., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.5b02140">A Facile Molecular Precursor Route to Metal Phosphide Nanoparticles and Their Evaluation as Hydrodeoxygenation Catalysts.</a> Chem. Mater. 27 (22), 7580-7592 (2015).</li>
<li>Zhang, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deconvolution+and+quantification+of+hydrocarbon-like+and+oxygenated+organic+aerosols+based+on+aerosol+mass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Environ+Sci+Technol%22%5BJournal%5D)">Deconvolution and quantification of hydrocarbon-like and oxygenated organic aerosols based on aerosol mass spectrometry.</a> Environ Sci Technol. 39 (13), 4938-4952 (2005).</li>
<li>Ko, E. I., Benziger, J. B., Madix, R. J. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/255123365_Reactions_of_methanol_on_W100_and_W100-5_x_1C_surfaces">Reactions of Methanol on W(100) and W(100)-(5 X 1)C Surfaces.</a> J Catal. 62 (2), 264-274 (1980).</li>
<li>Pestman, R., Koster, R. M., Pieterse, J. A. Z., Ponec, V. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021951797916237">Reactions of carboxylic acids on oxides: 1. Selective hydrogenation of acetic acid to acetaldehyde.</a> J Catal. 168 (2), 255-264 (1997).</li>
<li>Pestman, R., Koster, R. M., Van Duijne, A., Pieterse, J. A. Z., Ponec, V. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021951797916249">Reactions of carboxylic acids on oxides: 2. Bimolecular reaction of aliphatic acids to ketones.</a> J Catal. 168 (2), 265-272 (1997).</li>
<li>NIST Standard Reference Database Number 69. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22NIST+Chemistry+WebBook%22">NIST Chemistry WebBook</a>. , NIST Mass Spce Data Center, S.E.S., director (2016).</li>
<li>Ausloos, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+critical+evaluation+of+a+comprehensive+mass+spectral+library%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Soc.+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">The critical evaluation of a comprehensive mass spectral library.</a> J. Am. Soc. Mass Spectrom. 10 (4), 287-299 (1999).</li>
<li>Barwick, V., Langley, J., Mallet, T., Stein, B., Webb, K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBarwick%2C+V+%22Best+Practice+Guide+for+Generating+Mass+Spectra%22">Best Practice Guide for Generating Mass Spectra</a>. , LGC. (2006).</li>
<li>Lecchi, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Method+for+Monitoring+and+Controlling+Reproducibility+of+Intensity+Data+in+Complex+Electrospray+Mass+Spectra%3A+A+Thermometer+Ion-based+Strategy%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Soc.+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">A Method for Monitoring and Controlling Reproducibility of Intensity Data in Complex Electrospray Mass Spectra: A Thermometer Ion-based Strategy.</a> J. Am. Soc. Mass Spectrom. 20 (3), 398-410 (2009).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

TPRxn yöntemi, reaksiyon sıcaklığının bir fonksiyonu olarak bir katalizör etkinliği ve seçiciliği hakkında bilgi veren, katalitik malzemeler taranması için güçlü bir araçtır. Böyle TPD, TPO ve TPR gibi diğer ısı programlanmış yöntemler adsorpsiyon tepkenlerin gücü, adsorpsiyon sitelerinin sayısı ve uygun bir katalizör ön tedavi yöntemleri hakkında bilgi verebilir, ancak doğrudan katalitik performans verileri vermemektedir. Çalışmanın ayrıntıları TPRxn yöntemi kararlı durum reaksiyon hızlarını ölçmek değildir ve bu neden...

Sıcaklık programlanan reaksiyonu (TPRxn) sürekli bir artış ile oksidasyon (TPO) ve indirgeme (TPR) ve ilerledikçe bir reaktan eşzamanlı bir katalizörün maruz ile veya ardından (TPD) desorpsiyon dahil olmak üzere birçok sıcaklık programlı yöntemler biridir sıcaklık. 1, 2, 3 TPRxn reaksiyon sıcaklığının bir fonksiyonu olarak, katalizör etkinliği ve seçiciliği hakkında bilgi sağlayan geçici bir tekniktir. 4, 5, 6 Ayrıca popüler bir tekniktir: edebiyat verimleri kullanımını gerekçe 1000&#39;in üzerinde kaynaklar içinde anahtar kelimelerin sıcaklık programlanmış reaksiyonun &#39;bir arama. TPRxn deneyler genellikle gerçek zamanlı reaktör çıkış akımı analizi ve p korelasyon için bir kütle spektrometresi (MS) ile donatılmış, bir mikroreaktör sisteminde yapılmaktadırsıcaklık performansı alabilirsiniz. Reaktif gazlar, bir şırınga pompası yoluyla ya da bir sıvı ile atıl gaz kabarcıkları geçirmek suretiyle buhar olarak sokulabilir kütle akış kontrol ve sıvılar kullanılarak dahil edilebilir. Katalizör, genellikle reaksiyon için arzu edilen katalitik faz oluşturmak için in situ ön işlemden geçirilir. Bazı sistemler katalizörün, ya da reaksiyon mekanizması üzerinde mevcut olan nicel ve nitel bir katalizör seçiciliği hakkında bilgi, yüzey türleri temin etmek için, tipik bir kütle spektrometresi ötesinde ilave analiz cihazları yer alır. Örneğin, in situ Fourier programlanmış sıcaklık Infrared Spektroskopisi (FTIR), reaksiyon sıcaklığı değişen yüzey türlerin evrimi hakkında bilgi sağlar Transform. Bu çalışmada gösterilmiştir 7, 8 kişi bu TPRxn sistemi daha tipik MS ek bir gaz kromatogram (GC) ile donatılmıştır. dört paralel sütun ile donatılmış bu GC, daha doğru hacmindeki sağlarReaksiyon ürünleri on Klor, ancak sütun üzerinden akıtmak için ürünler gereken zaman ile analiz frekans sınırlıdır. Bu durumda, MS ve GC kombinasyonu reaktanların ve ürünlerin doğru miktar gerçek zamanlı belirlenmesini bağlanması için özellikle yararlı olabilir. Burada, molibden karbür katalizörler üzerinde asetik asit deoksijenasyon incelemek için TPRxn metodolojisini uygulamak. asetik asit kütle piroliz buharları bulunan birçok karboksilik asitler için yararlı bir analog olduğu için bu, katalizör araştırma ilginç ve önemli bir reaksiyondur. 9 kütle piroliz buharının yüksek oksijen içeriği furfural, 1-propanol gibi birçok biyo-kütle piroliz buharı model bileşikler için, deoksijenasyon performansı umut verici göstermiştir hidrokarbon yakıt, 10, 11, 12 ve molibden karbür katalizörleri üretmek için oksijen çıkarma gerektirir,fenolikler ve asetik asit elde edildi. 9, 13, 14, 15, 16 Bununla birlikte, deoksijenasyon reaksiyonlarda molibden karbür katalizörlerin etkinliği ve seçiciliği katalizör yapısı ve bileşimi, tepkimeye türler ve reaksiyon koşullarına bağlıdır. Asetik asit TPRxn toplanan veriler molibden karbür katalizörler yaklaşık yukarıdaki deoksijenasyon reaksiyonlar için aktif olduğunu göstermektedir Katalizör karakterizasyonu bilgileri ile bir araya getirildiğinde, 300 ° C ve asetik asit devinimlerinin hesaplanması yoluyla sıcaklığın bir fonksiyonu olarak katalizör etkinliğinin ölçümü sağlar. TPRxn sonuçları deoksijenasyon (yani, CO bağı kıran) ürünleri yaklaşık altındaki sıcaklıklarda tercih olduğunu gösteriyor 400 ° C ve dekarbonilasyon (yani, CC bağ-kırma) ürünleri favo vardıryaklaşık üzerindeki sıcaklıklarda kırmızı 400 ° C. Buna ek olarak, TPRxn çalışmalar çeşitli sentetik yöntemler kullanılarak üretilen molibden karbür katalizörlerin aktivitesine değişiklikleri ve seçiciliği göstermektedir (yani, farklı bir molibden karbür katalizör yapıları ve bileşimlerin üretimi). Yine de, bu bilginin değeri ve daha genel olarak, katalizör tasarımı ve proses optimizasyonu doğru TPRxn deneysel verilerin başarılı uygulama elde edilen verilerin kalitesinin bir fonksiyonudur. TPRxn işlem boyunca vurgulanan potansiyel zorluklar ve sınırlamalar dikkatle göz ve bilgi çok önemlidir.

<table><tbody><tr><td>buzlu asetik asit</td><td>Cole-Parmer</td><td>EW-88401-62</td><td>alternatif tedarikçi ACS saflık derecesi ise kabul edilebilir. Güvenlik bilgileri için protokoldeki uyarı bildirimine bakın</td></tr><tr><td>UHP He</td><td>Airgas</td><td>HE R300SS</td><td>alternatif tedarikçi kabul edilebilir eğer&nbsp; >% 99,99 saflıkta</td></tr><tr><td>UHP Ar</td><td>Arigas</td><td>AR R200</td><td>alternatif tedarikçi kabul edilebilir eğer&nbsp; >% 99,99 saflıkta</td></tr><tr><td>aseton</td><td>VWR International</td><td>BDH1101-4LP</td><td>alternatif tedarikçi kabul edilebilir eğer&nbsp; % >99,5 saflıkta</td></tr><tr><td>kuvars cips</td><td>Powder Technology Inc.</td><td>Ezilmiş Kuvars</td><td>elenmiş 180-300 & m, 500 ° C'de havada kalsine edilmiş; C gece</td></tr><tr><td>kütle spektrometresi - turbo vakum pompası</td><td>Pfeiffer Vacuum</td><td>TSU 071</td><td>kütle spektrometresi LabVIEW 2010 yazılım paketi (National Instruments) ile kontrol edilir,</td></tr> <tr><td>kütle spektrometresi - turbo vakum pompası</td><td>Stanford Research Systems</td><td>RGA100</td><td></td></tr><tr><td>mikro gaz kromatografı</td><td>Agilent</td><td>CP740388</td><td>490 Mikro GC; 4 kanallı sistem Kanal 1: 494001360 Molseive 10m, ısıtmalı geri yıkama Kanal 2: 494001460 PPU 10m, ısıtmalı arkadan yıkama Kanal 3: 490040 AL2O3/KCL 10+0.2m, ısıtmalı geri yıkama ÖZEL Kanal 4: 492005750 5CB 15m, ısıtmalı</td></tr><tr><td>GC yazılımı</td><td>Aglient</td><td>OpenLAB CDS EZChrom Edition</td><td></td></tr><tr><td>temiz gaz filtreleri</td> GC taşıyıcı gazlarda kullanım için <td>Agilent</td><td>CP17974</td><td>(O, Ar)</td></tr> <tr><td>kuvars "U-tüp" reaktörü</td><td>n/a</td><td></td><td>el üflemeli cam, fıskiye siparişi üzerine özel yapım</td></tr><tr><td></td><td>n/a</td><td></td><td>sipariş üzerine özel yapım</td></tr><tr><td>seramik fırın</td><td>Watlow</td><td>durduruldu</td><td>Benzer fırın parçası #: VC401J12A-B000R</td></tr><tr><td>ısı bandı kontrolörü</td><td>n/a</td><td></td><td>Watlow EZ-zone parçaları</td></tr><tr><td>ısı bandı</td><td>Omega</td> <td>ile özel olarak üretilmiştirFGH051-060</td><td>aşırı sıcaklık ısı bandı için alternatif tedarikçi kabul edilebilir</td></tr><tr><td>ısı bandı yalıtımı</td><td>JEGS</td><td>710-80809</td><td>alternatif tedarikçi kabul edilebilir</td></tr><tr><td>termokupl</td><td>Omega</td><td>örneğin , KMQSS-062U-18</td><td>K tipi termokupllar; alternatif boyutlar gerekebilir</td></tr><tr><td>termokupl O-ring</td><td>Swagelok</td><td>VT-7-VEYA-001-1/2</td><td>perfloroelastomer (florokarbon FKM) O-ring</td></tr><tr><td>2 ve mikro; m katı filtresi, VCR contası</td><td>Swagelok</td><td>SS-4-VCR-2-2M</td><td></td></tr><tr><td>1 & m deliği, VCR contası</td> Kütle <td>spektrometresi deliği için</td><td>Lenox Laser</td><td>SS-4-VCR-2</td></tr><tr><td>316 / 316L paslanmaz çelik boru ve bağlantı parçaları</td><td>Swagelok</td><td>Değişir</td><td>Daha fazla bilgi için Swagelok 'VCR Metal Conta Yüz Conta Bağlantı Parçaları' ve 'Paslanmaz Çelik Dikişsiz Boru ve Boru Destek Sistemleri' kataloglarına bakın</td></tr><tr><td>316 / 316L paslanmaz çelik boru ve bağlantı parçaları</td><td>Swagelok</td><td>Değişir</td><td>Daha fazla bilgi için Swagelok 'Entegre Kaput İğneli Vanalar', 'Körüklü Contalı Vanalar' ve 'Tek Parça Enstrümantasyon Küresel Vanalar' kataloglarına bakın</td></tr></tbody></table>

molibden karbür katalizörler üzerinde asetik asit sıcaklık programlanmış deoksijenasyonu

Temperature-programmed Deoxygenation of Acetic Acid on Molybdenum Carbide Catalysts

Sıcaklık programlanmış reaksiyonu (TPRxn) koşullar çeşitli katı katalizör performansı taranması için basit ama güçlü bir araçtır. Bir TPRxn sistemi gerçek zamanlı (örneğin, kütle spektrometresi) &#39;de tepkisini izlemek için reaksiyon ürünlerini (örneğin, gaz kromatografisi), ve enstrümantasyon ölçmek için, enstrümantasyon akış kontrolü, bir reaktör, fırın, gaz ve buhar kaynağı içermektedir. Burada, asetik asit, biyokütle piroliz buharlarının iyileştirilmesi / istikrar birçok arasında önemli bir reaksiyonun Oksijensizlendirme için molibden karbür katalizörler incelemek için TPRxn metodolojisini uygulamak. TPRxn katalizörü etkinliği ve seçiciliğinin değerlendirmek ve varsayımsal Reaksiyon yolları (örneğin, dekarbonilasyon, ketonization ve hidrojenasyon) test etmek için kullanılır. Asetik asit deoksijenlemesi arasında TPRxn çalışmanın sonuçları molibden karbür yaklaşık üstündeki sıcaklıklarda, bu reaksiyon için aktif bir katalizör olduğunu göstermektedir 300 ° C ve reaksiyon iyilik olduğunuyaklaşık altındaki sıcaklıklarda deoksijenasyon (yani, CO bağı kıran) ürünleri Yaklaşık üstündeki sıcaklıklarda 400 ° C ve dekarbonilasyon (yani, CC bağ-kırma) ürünleri 400 ° C.

Online MS gerçek zamanlı olarak, reaktör çıkışındaki gaz bileşiminin analiz yeteneği sağlar. Online MS analizi öncesinde ürünleri ve kütle parçalanması desen üst üste gelen bileşikler arasında ayrım Böylece türlerin belirlenmesi zordur ayırmak için herhangi bir cihaz ile birlikte değildir. Tablo 2&#39;de de gösterildiği gibi, asetik asit TPRxn deneylerden sık rastlanan ürünler arasında çok sayıda çok sayıda ortak m / z sinyalleri ile karakterize edilir. MS verileri bir t...

asetik asit deoksijenlemesi sırasında molibden karbür katalitik performansını değerlendirmek için bir mikro ölçekli sıcaklık programlı bir reaktörün çalışması için bir protokol burada sunulmuştur.

Molibden Karbür Katalizörler üzerinde Asetik Asit Sıcaklık programlanmış deoksijenasyonu

Temperature programmed reaction (TPRxn) is a simple yet powerful tool for screening solid catalyst performance at a variety of conditions. A TPRxn system ...

Bu sıcaklık programlı reaksiyon yönteminin genel amacı, molibden karbür katalizörün piroliz yağı model bileşiği olan asetik asit üzerindeki deoksijenasyon performansını belirlemektir. Bu yöntem; heterojen katalizörler kullanılarak gerçekleştirilen buhar fazı iyileştirme alanında, piroliz yağı model bileşiklerinden kaynaklanan katalitik aktivite ve seçicilik gibi temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, katalitik performansın tek bir deneyde bir dizi sıcaklık aralığında test edilebilme yeteneğidir.Bu yöntem, asetik asit buharlarıyla katalitik performans hakkında bilgi sağlayabilse de, asit aldehit, etanol, metanol ve anizol gibi diğer piroliz yağı model bileşiklerine de uygulanabilir. Öncelikle, temiz ve kuru bir kuvars U-tüp reaktörü kurutma fırınından çıkarın. Reaktör oda sıcaklığına soğuduğunda, katalizör yatağını desteklemek için gereken minimum miktarı kullanarak içine az miktarda kuvars yünü yerleştirin.Temiz, sert metal bir tel paketleme çubuğu kullanarak, yünü kuvars tüpün düz bölümünün sonuna kadar nazikçe itin. Ardından, kanal oluşumunu önlemek ve katalizör yatağı boyunca tutarlı bir sıcaklık sağlamak için 50 mg molibden karbür katalizörünü 200 mg elenmiş kalsine kuvars parçacıkları ile karıştırın. Tartım kağıdı ve temiz bir huni kullanarak, katalizör yatağının kuvars yün desteğinin üzerine oturacak şekilde katalizör ve kuvars parçacığı karışımını reaktöre dökün.Ardından, katalizör yatağını yerinde sabitlemek için katalizör yatağının üzerine ikinci bir küçük kuvars yünü parçasını nazikçe itin. Katalizör-kuvars çipi karışımının homojen olduğundan emin olmak önemlidir. Homojen olmayan karışımlar; kanal oluşumuna, sıcaklık gradyanlarına ve katalizör yatağı boyunca aşırı basınç düşüşüne yol açabilir.Reaktörü, öncelikle reaktör tüpünün düz bölümü olan katalizör yatağının üst akış tarafındaki bağlantı parçasını bağlayıp sıkarak kurun. Ardından, katalizör yatağının alt akış tarafındaki bağlantı parçasını bağlayın ve sıkın. Sonrasında, termokuplun ucunun katalizör yatağının üst kenarına denk gelecek şekilde, termokuplu delikli bir bağlantı parçası üzerinden iterek reaktör termokupl konumunu ayarlayın.Reaktörün üst bölümünün etrafına yalıtım yerleştirin ve ardından fırını, fırının üst kenarı reaktöre değmeyecek şekilde, U-tüp reaktörün izin verdiği en yüksek seviyeye dikkatlice kaldırın. Kalibre edilmiş kütle akış kontrolörü veya MFC üzerinden 40 sccm hızında ultra yüksek saflıkta helyum akıtarak sistemi temizlemeye başlayın. Bunun ardından, gazın MS iyon kaynağına ulaşmasını sağlamak için kütle spektrometresi veya MS orifis valfini açın.Hidrojen tankı silindirini ve regülatör iğne valflerini açtıktan sonra, hidrojen MFC'nin hemen aşağı akışındaki sistem hattı kapatma valfini açarak ve MFC'yi 1,3 sccm akış hızına ayarlayarak ultra yüksek saflıktaki hidrojen akışını başlatın. Ardından, gaz karışımının %3,5 hidrojen olması için helyum akışını 36 sccm'ye ayarlayın. Hidrojen ve helyum gaz fazı konsantrasyonları stabilize olduğunda, sıcaklık programını fırın kontrol cihazına girin ve ardından sıcaklık programını başlatın.Sıcaklık programlı reaksiyon için, giriş ve çıkış satüratör valflerini açıp ardından satüratör baypas valfini kapatarak reaktör üzerinden asetik asit buharı akışını başlatın. Reaktörün akış yönündeki üç yollu valfi mikro GC konumuna getirerek gaz akışını mikro gaz kromatografına veya mikro GC'ye yönlendirin. Asetik asit gaz fazı konsantrasyonunun sistem basıncının stabilize olmasına izin verdikten sonra, fırın sıcaklık kontrol cihazını oda sıcaklığından 600 °C'ye, dakikada 10 °C artacak şekilde programlayın.Şimdi, mümkün olan en sık aralıklarla mikro GC örnekleri toplamaya başlayın. Sıcaklık programını, mikro GC örneklerini toplamaya başladıktan hemen sonra başlatın. Sıcaklık programı tamamlandığında, mikro GC örneklerini toplamayı durdurun.MS ile ilişkili bilgisayar yazılımını kullanarak MS iyon kaynağını kapatın, ardından bir mikrometrelik MS orifis valfini kapatın. Son mikro GC örneği tamamlandıktan sonra, kolon sıcaklıklarını üretici tarafından önerilen maksimum izin verilen sınıra ayarlayan bir metot yükleyin. Hidrojen MFC'yi sıfır sccm'ye ayarlayarak ve hidrojen kapatma valfini kapatarak hidrojen akışını kesin.Saturatör bypass valfini açıp giriş ve çıkış saturatör valflerini kapatarak reaktöre giden asetik asit buharı akışını kesin. Reaktörün ortam sıcaklığına soğumasını bekledikten sonra, helyum MFC'sini sıfır sccm değerine getirerek helyum akışını kapatın, ardından helyum MFC'sinin hemen aşağısında bulunan kapatma valfini kapatın. Sistem ortam basıncına ulaştığında, üç yollu valfi kullanarak gazı yerel egzoz havalandırmasına yönlendirin.Önce reaktörün aşağı akış tarafındaki bağlantıyı, yani esnek paslanmaz çelik boruya bağlı olan bağlantı parçasını sökerek reaktörü yerinden çıkarın. Son olarak, reaktörün yukarı akış tarafındaki bağlantıyı sökün. Burada gösterildiği gibi, asetik asit sıcaklık programlı reaksiyon deneylerinden elde edilen yaygın ürünlerin çoğu, kütle spektrometrisinde ortak kütle/yük sinyalleri ile karakterize edilir ve bu nedenle sinyal dekonvolüsyonu gereklidir.Dekonvolüsyondan sonra, normalize edilmiş ve düzeltilmiş MS verileri, reaksiyon sıcaklığının bir fonksiyonu olarak reaktif dönüşümü ve bağıl ürün konsantrasyonu gibi bilgileri toplamak için yarı nicel olarak kullanılabilir. Asetik asit sıcaklık programlı reaksiyonunda birkaç molibden karbür katalizörün deoksijenasyon performansını karşılaştıran bir çalışmadan elde edilen temsili veriler burada gösterilmiştir. Şablonlanmış nanopartikül molibden karbür katalizörü, 400 °C'nin altındaki benzer asetik asit devir hızlarında, şablonlanmamış karşılığına ve dökme molibden karbür katalizörlere kıyasla daha yüksek asetik asit devir hızı sergilemiştir.400 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda, şablonlu katalizörler incelenen diğer tüm katalizörlerden daha yüksek bir asetik asit devir hızına sahip olduğunu göstermiştir. Hidrojen devir hızları, tüm sıcaklıklarda nanoparçacık katalizörlerde, dökme katalizörlere göre daha düşük çıkmıştır. Her iki nanoparçacık malzemesi de 400 °C'nin üzerinde, dökme karşılıklarına göre ketonizasyon ürünlerine karşı daha yüksek seçicilik göstermiştir ve bu durum, dökme malzemelere kıyasla güçlü asit bölgelerinin oranındaki artışa bağlanmıştır.Ayrıca, asit bölgelerinin hidrojen aktivasyon bölgelerine oranı, asetik asit deoksijenasyon performansını belirleyen temel bir özellik olarak tanımlanmıştır. Bu teknik dört saatten kısa sürede gerçekleştirilebilir; bu da sıcaklık programlı reaksiyon yöntemini, katalitik malzemelerin performansını ve çeşitli reaksiyon koşullarını taramak için etkili bir araç haline getirir. Bu videoyu izledikten sonra, asetik asit buharları kullanılarak sıcaklık programlı bir reaksiyonun nasıl güvenli ve etkili bir şekilde yürütüleceği konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.

temperature-programmed-deoxygenation-acetic-acid-on-molybdenum

Research

JoVE Journal

Chemistry

Kimya

Kasıtlı olarak tasarlanmış metal-organik çerçeve maddelerin sentezi, aktivasyon ve karakterizasyonu bina blokları uyumsuz veya istenmeyen polimorflan termodinamik istenen formlar üzerinde tercih edilir, özellikle de zordur. Biz süperkritik CO 2 kurutma yoluyla kılcal ve aktivasyon çözücü-destekli bağlayıcı değişimi, toz X-ışını kırınımı uygulamaları, bu zorlukların bazılarını ele nasıl açıklar.

Fonksiyonlu Sentezi ve Karakterizasyonu Metal-organik Altyapıları

Organik bazlı ferrimagnet vanadyum tetracyanoethylene sentezini mevcut (V [TCNE] X, X ~ 2) düşük sıcaklık, kimyasal buhar biriktirme (CVD) yoluyla. Bu optimize tarifi K 600 400 K dan Curie sıcaklığının artış ve manyetik rezonans özellikleri dramatik bir iyileşme elde edilir.

Bir Organik Magnet CVD, Vanadyum Tetracyanoethylene

Tek sıra halinde çinko oksit yapıları çubuklar şeklinde önceden yatırılan katalizör-tohum parçacıklar kullanmadan aerosol destekli kimyasal Buhar biriktirme sentezlenmiş. Bu yöntem ölçeklenebilir ve silikon, kuvars veya polimerler dayanarak çeşitli yüzeyler ile uyumlu değildir.

Aerosol destekli kimyasal Buhar biriktirme Metal Oksit yapıları: çinko oksit çubuklar

Vanadyum dioksit (VO2) ince filmler (100-1000 Å) Safir yüzeyler üzerinde atom katman ifade (ALD) tarafından oluşturuldu. Bunu, VO2metal-yalıtkan geçiş optik özellikleri ile karakterize. Ölçülen optik özellikleri, VO2tunable kırılma indisini tanımlamak için bir modeli oluşturuldu.

Atom katman birikimi Vanadyum dioksit ve sıcaklık-bağımlı optik manken

Metal organik çerçeveler gaz depolama ve heterojen kataliz, ama tipik sentez yöntemleri sonuç akıllı malzeme dahil etmek zordur gevşek tozlar içinde etkilidir. Biz bir yöntem solvothermal sentezi sırasında MOF Açıkorur filmleri kumaşlar üzerine sonuçlanan ilk kaplama kumaş ALD metal oksitler ile göstermek.

Solvothermal sentez MIL-96 ve UIO-66-NH2 atom katman üzerinde Metal oksit kaplama Fiber paspaslar üzerine yatırılır.

Burada basit reaksiyon damarlarının CO2düşük orta baskısı altında tepkiler gerçekleştirmek için bir protokol mevcut. Tepkiler çeşitli gemiler sadece karbon dioksit Kuru buz, pahalı veya ayrıntılı ekipman veya set-up için gerek kalmadan şeklinde yönetmek olarak gerçekleştirilir.

Kuru buz katı CO2 kaynak olarak kullandığını mühürlü damarlarının Orta basınç elde

Biz yoğun güneş enerjisi teknolojisi ile olay ışık yoğunluğu artırarak ch4 Co2 photoreduction performansını artırmak için bir protokol sunuyoruz.

CO2 fotoreğitimlik ch4 performans altında konsantre güneş ışığı

Düşük sıcaklık mikrodalga destekli hidrotermal karbonizasyon tedavisi ile düşük kaliteli biyokütle emisyon öncüsü tükenmesi için bir protokol sunulmuştur. Bu protokol mikrodalga parametrelerini ve biocoal ürün ve proses suyunun analizini içerir.

Düşük sıcaklık mikrodalga destekli hidrotermal karbonizasyon ile Willow Wood yakıt emisyonu azaltılması

HNbWO6, HNbMoO 6,HTaWO6 katı asit nanosheet modifiye Pt/CNTs sentezi için bir protokol sunulmuştur.

Difenil Eterhidrodeoksijenasyonu için Pt/ CNTs Katalizörlerinin Asitliğini Değiştirme

Burada, metal-organik çerçevelerin iç veya dış yüzeyinde bir reaksiyon olup olmadığını öğrenmek için stokiyometrik ve katalitik karbonil-ene reaksiyonlarını karşılaştırarak metal-organik çerçeve katalizörlerinin aktif alan doğrulaması için bir protokol salıyoruz.

Chiral Metal-Organik Çerçeveler (MOFs) kullanılarak Heterojen Enantioselatif Katalizörlerin Geliştirilmesi

Bu protokol, oleylamin ve dibenzyl eter varlığında manganez(II) asetinin termal ayrışması ile manganez oksit (MnO) nano taneciklerinin bir kolaylık, tek pot sentezini ayrıntıları. MnO nano partikülleri manyetik rezonans görüntüleme, biyosensing, kataliz, piller ve atık su arıtma dahil olmak üzere çeşitli uygulamalarda kullanılmaktadır.

Manganez(II) Asetofonat Termal Ayrıştırma ile Manganez Oksit Nanopartikül Sentezi

Öğrenin, sıcaklık programlanmış reaksiyon yöntemiyle molibden karbür katalizörlerin asetik asit deoksijenasyonundaki performansını değerlendirmeyi. Bu teknik, katalitik aktivite ve seçiciliği tek deneyde farklı sıcaklıklarda test ederek buhar fazı yükseltme çalışmalarına katkı sağlar.

Molibden Karbür Katalizörler üzerinde Asetik Asit Sıcaklık programlanmış deoksijenasyonu

Daha fazla video keşfet