Sự phân bố các oxyt kim loại và thay đổi hình thái bề mặt của chất mang trước và sau quá trình tổng hợp xúc tác đơn và đa kim loại được ghi nhận bằng ảnh TEM.
Ảnh TEM của chất mang SiO2 và xúc tác (P-100/S, C-100/S và PC-50/S) được trình bày trên hình 3.19.
Từ hình 3.19a cĩ thể thấy, bề mặt chất mang SiO2 đồng nhất, xốp và mịn. Với P-100/S (hình 3.19b) các hạt PdO phân bố rải rác dạng những chấm đen trên bề mặt chất mang với kích thước hạt bé nhất là 5nm. Cịn ở C-100/S (hình 3.19c) khơng quan sát thấy sự phân tán các hạt CuO trên chất mang. Nguyên nhân của hiện tượng này là do kỹ thuật phân tích TEM sử dụng đế gá mẫu được phủ một lớp Cu kim loại để tạo điện tích phản xạ bề mặt
đưa tín hiệu vào detector (bộ giải mã và đọc tín hiệu đo). Vì vậy phần kim loại Cu trong xúc tác khơng thể xác định được bằng kỹ thuật TEM thơng thường.
Tương tự, với mẫu lưỡng kim loại PC-50/S (hình 3.19d) khơng quan sát được sự phân bố các hạt CuO mà chỉ quan sát thấy các hạt PdO phân bố đều trên chất mang, với kích thước nhỏ hơn rất nhiều (1nm) so với mẫu đơn kim loại P-100/S (5nm).
(a) (b)
(c) (d)
Hình 3.19. Ảnh TEM của SiO2 (a), P-100/S (b), C-100/S (c) và PC-50/S (d)
Với chất mang γ-Al2O3, ảnh TEM của chất mang và xúc tác (P-100/A, C-100/A và PC-50/A) được trình bày trên hình 3.20.
SiO2 100Pd/SiO2
100Cu/SiO2 50Pd:50Cu/SiO2
Pd
(a) (b)
(c) (d)
Hình 3.20. Ảnh TEM của γ-Al2O3 (a), P-100_A (b), C-100_A (c) và PC-50_A (d)
Quan sát ảnh hình 3.20a cĩ thể thấy, bề mặt chất mang γ-Al2O3 đồng nhất, xốp và mịn. Với P-100 (hình 3.20b) các hạt PdO phân tán thành những chấm đen trên bề mặt chất mang với kích thước hạt bé nhất khoảng 1nm, kèm theo những đám đen sẫm đường kính 30÷60nm. Với mẫu chứa 100%Cu/γ-Al2O3 (hình 3.20c), tương tự C-100/S, khơng quan sát thấy sự phân bố của các hạt CuO. Trong khi đĩ, ở mẫu lưỡng kim loại PC-50/A (hình 3.20d), PdO được phân bố đều trên chất mang, kích thước hạt và bề mặt xúc tác hầu như khơng cĩ sự thay đổi so với xúc tác đơn kim loại P-100/A.
Về phần các mẫu sử dụng chất mang là than hoạt tính, sự thay đổi về phân bố các oxyt kim loại trong các mẫu xúc tác được thể hiện trên hình 3.21.
100Pd/γ-Al2O3
γ-Al2O3
100Cu/γ-Al2O3
100Pd/γ-Al2O3
(a) (b)
(c) (d)
Hình 3.21. Ảnh TEM của C*(a), P-100/C (b), C-100/C (c) và PC-50/C (d)
Ở mẫu đơn kim loại P-100/C (hình 3.21b), PdO phân tán dưới dạng các hạt màu đen cĩ đường kính thay đổi trong khoảng rộng từ 10 ÷ 90nm. Cịn với mẫu đơn kim loại C- 100/C (hình 3.21c) tương tự với C-100/S và C-100/A, khơng quan sát thấy sự phân bố của CuO. Khi Pd và Cu kết hợp với nhau trên chất mang C* để tạo thành xúc tác lưỡng kim loại PC-50/C (hình 3.21d), PdO được phân tán đều hơn trên chất mang với kích thước các hạt PdO nhỏ hơn (chỉ cịn trong khoảng từ 10 ÷ 45nm).
100Pd/C* C*