催化劑及分子篩表征檢測項目與技術要點

一、催化劑表征檢測項目

1. 物理性質分析

• • 測試指標：總比表面積、微孔/介孔體積、孔徑分布
  • 意義：決定活性位點數量及反應物擴散效率
  • ASTM標準：D3663-20，測試壓力范圍0.05-0.3 P/P?
• • 側壓強度≥30N/cm（固定床催化劑）
  • 磨耗率≤2%（流化床催化劑）

2. 化學組成表征

• • X射線熒光光譜（XRF）檢測主量元素（誤差±0.1wt%）
  • ICP-MS分析痕量金屬（檢出限0.1ppm）
• • XPS分析表面元素價態（能量分辨率<0.5eV）
  • AES檢測表面元素分布（空間分辨率50nm）

3. 結構表征

• • XRD測定晶型及晶胞參數（2θ角掃描范圍5-90°）
  • Rietveld精修計算相含量（誤差<2%）
• • SEM觀察表面形貌（分辨率1nm）
  • TEM解析晶格條紋（點分辨率0.14nm）

4. 表面性質

• • NH?-TPD測定酸強度分布（升溫速率10℃/min）
  • Py-FTIR區分B/L酸比例
• • H?-TPR表征金屬還原溫度
  • O?-TPD檢測氧空位濃度

5. 反應性能評價

• • 微型反應器評估TOF值（控溫精度±1℃）
  • 原位DRIFTS追蹤中間物種
• • 1000h連續運行測試失活速率
  • TGA分析積碳量（靈敏度1μg）

二、分子篩專項檢測

1. 結構特性

• • FTIR檢測800-1200cm?¹特征峰
  • 骨架紅外區分MFI、FAU等結構類型
• • Ar吸附測定超微孔分布（0.3-0.7nm）
  • 同步輻射XRD解析復雜骨架

2. 酸性調控

• • 異丙苯裂解反應評估B酸量
  • CO吸附紅外測定酸強度
• • 探針分子（2,6-二叔丁基吡啶）選擇性滴定外表面酸

3. 穩定性測試

• • 800℃/100%水蒸氣處理4h后保留≥80%結晶度
  • 循環吸附測試容量衰減率
• • TP0技術定量焦炭前驅體
  • 再生后比表面積恢復率≥95%

三、齊全表征技術

1. • 高壓STM觀察催化劑動態重構
   • 同步輻射XAS追蹤活性位演變
2. • FIB-SEM重構介孔網絡
   • TXM獲得亞微米級元素分布
3. • DFT計算活性位電子結構
   • MD模擬分子擴散路徑

檢測標準及數據解讀

技術發展趨勢

1. • 自動化表征平臺實現48樣品/批次的并行測試
2. • 反應條件下同步監測結構與性能演變
3. • 機器學習關聯表征數據與催化性能