由于高壓或者程序升壓的方式還不普遍,使用該方法進(jìn)行的研究也很少,因此其應(yīng)用范圍和前景有待進(jìn)一步開發(fā)和擴(kuò)展。以下主要介紹程序升溫和脈沖實(shí)驗(yàn)的一般設(shè)定程序,在需要高壓或者程序升壓時(shí),可直接在程序中選擇設(shè)定壓力的程序。
1. 程序升溫實(shí)驗(yàn)的一般設(shè)定程序
上圖顯示了TPR,TPO與TPD測(cè)試方法中一般的設(shè)定程序和步驟,例如H2-TPR,樣品可以先在某氣氛中(可以為氮?dú)?,也可以為空氣或者氧氣)溫度T1下(一般大于100 oC)進(jìn)行預(yù)處理,然后降到室溫RT,再將氣體切換成H2/N2,待基線穩(wěn)定后開始程序升溫還原(升溫到T2),并記錄相應(yīng)的結(jié)果。對(duì)于O2-TPO,方法與H2-TPR類似,只是相應(yīng)的預(yù)處理-氣氛改為純H2或者H2混合氣,測(cè)定時(shí)載氣為O2/He。再例如NH3-TPD或者CO2-TPD,當(dāng)樣品在特定溫度T1預(yù)處理(一般大于100 oC)后,降到吸附溫度T2(NH3吸附可設(shè)定為100 oC, CO2吸附可設(shè)定為40 oC或者室溫RT),在一段時(shí)間內(nèi)吸附飽和,然后將氣體切換為載氣N2或者He,吹掃除去物理吸附的部分,同樣待基線穩(wěn)定后開始程序升溫脫附(升溫到T3),也可以先升到相對(duì)較高的溫度下先吹掃除去物理吸附的部分,然后降到之前的溫度,待基線穩(wěn)定后再進(jìn)行程序升溫脫附,并記錄相應(yīng)的結(jié)果。
2. 脈沖實(shí)驗(yàn)的一般設(shè)定程序:
脈沖實(shí)驗(yàn)一般是在某恒定溫度下進(jìn)行的,通過六通閥(也可以是四通閥或者十通閥,具體使用見第六部分)的切換來實(shí)現(xiàn)取樣和進(jìn)樣兩種狀態(tài)。選定脈沖程序后,設(shè)定脈沖進(jìn)樣的次數(shù),即取樣和進(jìn)樣狀態(tài)切換的次數(shù),一般5-7次為理想狀態(tài)。同時(shí)要設(shè)定兩種狀態(tài)下的保持時(shí)間,由于取樣和采樣兩種狀態(tài)均涉及到氣體的置換過程,可設(shè)定為3 min,可氣體的置換。當(dāng)然用戶可根據(jù)實(shí)際情況來設(shè)定條件。
TP-5080全自動(dòng)吸附儀自配TCD檢測(cè)器,一般處在常壓中,可對(duì)吸附或反應(yīng)后的尾氣進(jìn)行檢測(cè)。在程序升溫過程中,出現(xiàn)的峰位及其數(shù)目可以定性說明吸脫附的強(qiáng)度或者反應(yīng)的性能以及位點(diǎn)的數(shù)量和種類。而定量一般是根據(jù)產(chǎn)物的TCD信號(hào)峰的面積,采用外標(biāo)法或者內(nèi)標(biāo)法來實(shí)現(xiàn)。其中外標(biāo)法是常用的方法,對(duì)于H2-TPR業(yè)界一般采用氧化銅作為外標(biāo),來樣品的氫還原量。對(duì)于其他氣體,向體系中加入標(biāo)準(zhǔn)氣體,可得到該氣體的信號(hào),然后與產(chǎn)物峰比較得到尾氣中該氣體的含量。例外,還可以將尾氣中的產(chǎn)物進(jìn)行收集和濃縮,例如對(duì)于NH3-TPD和CO2-TPD等的脫附量可用吸收管吸收,然后用化學(xué)滴定的方法來進(jìn)行測(cè)定。
對(duì)于TPD方法,在探針分子脫附過程中,可能會(huì)伴隨著其與樣品的反應(yīng)發(fā)生,使得產(chǎn)物分析較為復(fù)雜。TP-5095多用吸附儀上可選配連接色譜和質(zhì)譜等,可以對(duì)產(chǎn)物組分以及各組分的含量進(jìn)行分析,從而得到有用的信息。