CHƢƠNG 2 CÁC PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM
2.5. Phƣơng pháp TPD_NH3
Phương pháp giải hấp NH3 theo chương trình nhiệt độ (NH3-TPD, Ammonia-
Temperature Programmed Desorption) được tìm ra vào năm 1960 để xác định lực axit và lượng các tâm axit tương ứng trên xúc tác. Người ta sử dụng NH3 như là một chất dị, được hấp phụ bão hồ trên các tâm axit của bề mặt xúc tác. Các mẫu xúc tác sau khi hấp phụ khí NH3 và được loại hết phần NH3 dư dưới điều kiện xác định sẽ được gia nhiệt theo chương trình nhiệt độ. Khi năng lượng nhiệt cung cấp lớn hơn năng lượng hấp phụ, các phân tử NH3 sẽ giải hấp khỏi bề mặt chất hấp phụ và được khí mang đưa đến detector để xác định định lượng.
Mối quan hệ giữa nhiệt độ giải hấp và năng lượng (hay nhiệt) giải hấp được biểu diễn theo phương trình sau:
2 log log 2,303 p d d p T E E A RT RC
Trong đó: - Tốc độ gia nhiệt tuyến tính
Tp - Nhiệt độ của pic, 0C Ed - Năng lượng giải hấp
A - Lượng chất bị hấp phụ bão hoà C - Hằng số tốc độ giải hấp
R- Hằng số khí
Như vậy, đồ thị log (Tp2/) theo 1/Tp sẽ là đường thẳng biểu thị mối quan hệ
tuyến tính giữa hai đại lượng này trong quá trình giải hấp theo chương trình nhiệt độ và từ đó có thể xác định giá tri Ed từ độ dốc của đồ thị.
Dựa vào diện tích pic giải hấp tại các nhiệt độ khác nhau ta có thể xác định được lượng NH3 bị hấp phụ và từ đó đánh giá được lực axit và số lượng các tâm axit tương ứng. Các tâm axit yếu sẽ giải hấp NH3 ở nhiệt độ thấp và ngược lại các
tâm axit mạnh hơn giải hấp NH3 ở nhiệt độ cao hơn. Thường người ta quy ước :
Các tâm axit yếu giải hấp NH3 tại nhiệt độ ≤ 200oC
Tâm axit trung bình giải hấp NH3 ở nhiệt độ từ 200 - 400o C
Các tâm axit mạnh giải hấp NH3 ở nhiệt độ ≥ 400oC
Thực nghiệm: Các mẫu xúc tác đồng phân hóa thu được được xác định TPD-
NH3 tại Phịng thí nghiệm Cơng nghệ lọc hóa dầu và vật liệu xúc tác, Khoa Cơng
nghệ Hóa học, Trường ĐHBK Hà Nội trên máy Autochem II 2920.