原位程序升温脱附(TPD)方法的建立及其应用实例

介绍了在ＶＧＥＳＣＡＬＡＢ２１０电子能谱仪上自己研制组装的用于研究单晶金属表面吸附层的原位ＴＰＤ装置。研制的单晶样台采用钽丝加热，最高加热速度可达３０Ｋ／ｓ，线性升温范围－１００－１００℃，最高可达１０００℃以上。     

程序升温脱附导数谱

提出了TPD导数谱，并以理论TPD导数谱图为对象，讨论了TPD导数谱在提高分辨率，消除口音干扰及确定脱附级数等方面的特点，推导了由TPD一阶、二阶导数谱求算脱附活化能和指标因子和的数学方程式，并对其进行了验证。／     

碱性探针分子在固体超强酸上的程序升温脱附研究

采用ＴＣＤ和ＦＩＤ色谱检测器，对固体超强酸上吡啶、苯和甲苯的程序升温脱附过程进行了研究，并对液氮温度下收集的脱附产物进行了色谱－质谱分析，结果表明，吡啶、苯和甲苯等探针分子在固体超强酸上发生氧化反应，生成ＣＯ２和ＳＯ２，程序升温脱附数据与样品的酸性和正丁烷异构化反应活性之间并无对应关系。     

迎头色谱程序升温脱附快速测定吸附热新方法

在Ｐｏｌａｎｙｉ吸附势理论基础上，结合程序升温脱附曲线的测定，建立了一个快速测定吸附热的新方法，详细讨论了该方法的原理，通过微机采样和数据处理，测定一条吸附热与覆盖度的曲线仅需１ｈ左右。     

兼具小气载吸附、快速换样和全面温控的程序升温脱附谱装置（英文）

程序升温脱附谱技术能定量识别表面物种和测量脱附动力学,因此被广泛应用于多相催化和表面科学研究.对于高效率和高质量的程序升温脱附谱实验而言,减小吸附过程中的气载并在不破坏超高真空条件下完成样品更换以及实现对样品全方位的温度控制是至关重要的.然而,现有的表面科学程序升温脱附谱装置通常无法同时满足这些条件.鉴于此,本文搭建了一台可实现小气载进样、快速换样以及全面温控的程序升温脱附谱装置.使用自动控制的基于微毛细管阵列的溢流分子束给样器,制备分子吸附的表面,让气体的进样更加精准并大幅减小了气载.借助液氮传输线并优化样品台处的热接触和热偶连接方式,使得这台程序升温脱附谱装置同时具备了快速换样、精准测温、快速降温以及稳定线性升温等功能.通过测量水从高定向热解石墨和TiO₂(110)表面的脱附特征以及甲氧基阴离子在TiO₂(110)表面的光催化氧化反应,证实了该程序升温脱附谱装置在测量脱附动力学参数、定量识别表面吸附物种和吸附位点以及分析表面光化学反应等方面的性能.本工作将为研究人员设计高效率和高质量的程序升温脱附谱装置提供宝贵的经验和思路.     

程序升温脱附研究CoH-FBZ上NOx的吸附

富氧条件下具有FAU和BEA两种拓扑结构的CoH-FBZ选择催化CH4还原NO,显示出较CoH Y和CoH Beta机械混合催化剂更好的催化活性。应用吸附和程序升温脱附(TPD)方法研究了NO和NO+O2与催化剂表面间的相互作用。结果表明,载体的拓扑结构直接影响N、O物种在催化剂表面的稳定性。NO与O2在CoH-FBZ表面形成的吸附态 NOy及NO在CoH-FBZ表面形成的吸附态相对更稳定。CoH-FBZ的NO+O2-TPD脱附曲线在630K和660K形成两个NO2脱附峰,表明在CoH-FBZ表面形成了新的 NOy吸附中心,即可能有新的Co位产生,该新Co位与沸石催化剂CoH-FBZ中新强酸位协同作用,使CoH-FBZ表现出新的CH4-SCR催化特性。     

沸石分子筛上程序升温脱附谱的Monte Carlo模拟研究：Ⅰ.模型的…

沸石分子筛因其特殊的孔道则致使其ＴＰＤ谱图的分析比其它催化剂更为困难，目前尚无一种切实可行的理论分析方法。本文发展一种较为简单的模拟分子筛子ＴＰＤ谱图的Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ方法，模拟结果表明，在同一组脱附动力学参数下，沸石分子筛上的峰形和峰位置与其它催化剂都有明显的差异，并且峰温的判别与脱附活化能和指前因子有关。     

程序升温脱附法测定固体酸催化剂的酸性

系统地介绍了程序升温脱附技术的基本原理,并且讨论了测定固体酸催化剂的酸性的实验方法及应用.实验结果表明,该方法具有操作简便、重复性好、易于应用的优点,可以为催化剂的研制提供指导性的数据.     

脱硫脱硝一体化催化剂SnO2-TiO2的程序升温还原及脱附研究

对以CO为还原剂同时还原SO2，NO为S和N2的反应。SnO2和TiO2(锐钛矿)没有催化活性。但它们组合成固溶体后，显示出很高的活性，说明它们之间存在协同效应．我们采用CO—TPR和NO—TPD证实SnO2和TiO2之间的协同效应表现为几何效应即TiO2使SnO2良好分散在TiO2的内孔表面和电子效应即TiO2促进SnO2表面晶格氧的还原和削弱NO的吸附能力．CO—TPR研究证明SnO2或SnO2-TiO2中被CO还原的晶格氧数只是总晶格氧数的10^-5，说明这部分晶格氧为表面晶格氧。这是在CO存在下SnO2或SnO2-TiO具有催化氧化还原活性的前提．     

NO在Cu—ZSM—5分子筛上程序升温脱附研究

本文用等温动态吸附和程序升温脱附技术研究了ＮＯ与Ｃｕ－ＺＳＭ－５的相互作用，并根据还原预处理样品上ＮＯ吸、脱附循环的研究探讨了全过程样品所经历的氧化还原循环。在２５℃等温吸附时，ＮＯ与Ｃｕ＾＋和／或Ｃｕ＾０反应产生了Ｎ２、Ｎ２Ｏ和Ｃｕ＾２＋以及超晶格氧，同时在Ｃｕ＾＋上有许多可逆吸附的ＮＯ．ＮＯ吸附在Ｃｕ＾２＋上是稳定的。升高温度时，ＮＯ分为三种状态脱附，分别位于约１００，１８０和４００℃。后两种     

沸石分子筛上程序升温脱附谱的Monte Carlo模拟研究 Ⅰ．模型的建立

沸石分子筛因其特殊的孔道结构而致使其ＴＰＤ谱图的分析比其它催化剂更为困难，目前尚无一种切实可行的理论分析方法。本文发展了一种较为简单的模拟分子筛上ＴＰＤ谱图的ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法，模拟结果表明，在同一组脱附动力学参数下，沸石分子筛上的峰形和峰位置与其它催化剂都有明显的差异，并且峰温的差别与脱附活化能和指前因子有关。同时表明，对于普通催化剂可以根据峰最大时的覆盖度θ＿Ｍ来判断脱附级数，而对于沸石分子筛，θ＿Ｍ却随Ｅ＿ｄ线性变化。     

程序升温脱附法研究超细Mo/Al2O3催化剂

程序升温脱附法研究超细Ｍｏ／Ａｌ_２Ｏ_３催化剂张智敏，郝建刚，李耀龙（山西大学化学系，太原０３０００６）关键词超细粒子，氧化钼，氧化铝，负载型催化剂，程序升温脱附在催化领域中，对以ｙ－ＡＩ。Ｏ。为载体的Ｃｏ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｐｄ和Ａｇ等负载型催化剂...     

最小二乘法计算苯、噻吩和正辛烷在NaY上程序升温脱附活化能

采用程序升温脱附(TPD)技术测定了苯、噻吩和正辛烷在NaY上以不同升温速率升温时的TPD谱图. 利用TPD谱图的峰形和其微分曲线判断了程序升温脱附过程中的脱附级数. 提出了一种利用最小二乘法计算吸附剂/催化剂的脱附活化能及其动力学参数的方法. 以这些TPD谱图为基础, 分别采用传统TPD计算模型、最小二乘法以及一阶微分曲线法计算了苯、噻吩和正辛烷在NaY上的脱附活化能和动力学参数. 结果表明, 最小二乘法对在不同线性升温速率时的程序升温脱附活化能的计算结果是一致的.     

氧在银／二氧化硅催化剂上的超高真空程序升温脱附

 研究了氧在Ag／SiO2催化剂上的超高真空程序升温脱附．结果表明，脱附谱中出现了对应于表面分子氧（Tp＝340K）、体相氧（Tp＝570K）和次表层氧（Tp＝700～800K）的脱附峰．由于催化剂在制备过程中经过高温焙烧，因而其表面原子氧浓度低，脱附谱中未出现原子氧的脱附峰．高温焙烧还可使表面缺陷浓度增大，有利于原子氧向体相扩散，形成体相溶解氧，也有利于体相氧向表面扩散，所以对应于体相氧的570K脱附峰较强．体相氧和次表层氧向表面的扩散遵循不同的扩散机理．     

NO在Cu－ZSM－5分子筛上程序升温脱附研究

本文用等温动态吸附和程序升温脱附技术研究了ＮＯ与Ｃｕ－ＺＳＭ－５的相互作用，并根据还原预处理样品上ＮＯ吸、脱附循环的研究探讨了全过程样品所经历的氧化还原循环，在２５℃等温吸附时，ＮＯ与Ｃｕ￣＋和／或Ｃｕ￣０反应产生了Ｎ＿２、Ｎ＿２Ｏ和Ｃｕ￣（２＋）以及超晶格氧，同时在Ｃｕ￣＋上有许多可逆吸附的ＮＯ．ＮＯ吸附在Ｃｕ￣（２＋）上是稳定的，升高温度时，ＮＯ分为三种状态脱附，分别位于约１００，１８０和４００℃．后两种可能以Ｃｕ￣（２＋）－ＮＯ＿２和Ｃｕ￣（２＋）－ＮＯ＿３为中间态．第三种ＮＯ脱附同时伴随着Ｏ＿２脱附，对于还原预处理的样品，吸附和脱附的一个循环总体上会使样品部分氧化。     

H2在K0-MWCNTs上储存和吸附/脱附特性研究

利用高压容积法辅以卸压升温脱附排水法，测定金属K修饰多壁碳纳米管对H2的吸附储存容量．结果表明，在室温(25℃)，7．25MPa实验条件下，x％K^0-MWCNTs （x%=30％～35％，质量百分数)对H2的吸附储存容量可达3．80wt％(质量百分数)，是相同条件下单纯MWCNTs氢吸附储量的2．5倍；室温下卸至常压的脱附氢量为3．36wt％(占总吸附氢量的～88％)，后续升温至673K的脱附氢量为0．41wt％(占总吸附氢量的～11％)．利用LRS和H2-TPD-GC／MS等谱学方法对H2/K^0-MWCNTs吸附体系的表征研究表明，H2在K^0-MWCNTs上吸附存在非解离(即分子态)和解离(即原子态)两种吸附态；在≤723K温度下，H2／K^0-MWCNTs体系的脱附产物几乎全为H2气；723K以上高温脱附产物不仅含H2，也含有CH4，C2H4和C2H2等C1／C2-烃．     

乙醇在杂多酸上的氧化、脱水和程序升温脱附研究

合成了两个系列具有Keggin结构的12-钒钼磷酸和钨钼磷酸,研究了它们对乙醇氧化、脱水的催化反应。借助程序升温脱附技术研究了反应物及产物乙醇、乙烯、乙醚等在样品上的程脱作用。讨论了钨、钒取代部分钼原于后对杂多酸酸性及氧化性能的影响。     

峰宽法快速测定程序升温脱附活化能

TPD技术^[1]已成为研究固体表面性质的重要手段,本文在总结前人工作的基础上考察了TPD谱峰峰宽和相应参数与脱附活化能(E_d)之间的变化规律,证明用任意峰宽法或半峰宽法测定E_d值有很好的实用性,该法直接运用TPD谱图参数,无需另外作图,故十分快速、简便,与其它方法比较,结果吻合。     

NO在Cu(111)表面吸附和分解的XPS和TPD研究：不同氧物种的影响

利用X射线光电子能谱和程序升温脱附谱研究了NO在清洁和预吸附氧的Cu(111)表面上的吸附和反应.通过改变NO的暴露量和退火温度,在Cu(111)表面可以制备出不同种类的化学吸附氧物种,其O 1s的结合能分别位于531.0 eV (O₅₃₁)和529.7 eV (O₅₂₉).表面O₅₃₁物种的存在对NO的不同吸附状态有着显著影响,同时使得大部分NO吸附分子(NO(a))在加热过程中发生分解并以N₂O和N₂形式脱附; 而表面O₅₂₉物种对NO(a)的解离脱附有着明显的抑制作用.相对于O₅₃₁物种来说,O₅₂₉物种对NO吸附表现出更强的位阻效应.上述结果表明,NO在Cu(111) 表面的吸附和分解行为与预吸附氧物种的种类和覆盖度密切相关.