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本文重点介绍氧化物催化剂和载体（γ-Al2O3、CeO2、ZrO2、SiO2、TiO2、HZSM5沸石）的表面酸性特性，以及通过测量程序升温氨解吸（ATPD）对其表面进行比较检测。ATPD是一种可靠且简单的方法，表面在低温下被氨饱和后，发生温度变化，从而导致探针分子解吸以及温度分布。
通过解吸模式的定量和/或定性分析，可以获得解吸/吸附能量和表面吸附的氨量（氨吸收）的信息。作为一种基本分子，氨可以用作测定表面酸度的探针。这些数据可以帮助了解样品的催化行为，甚至有助于微调新系统的合成。该任务中没有使用传统的 TCD 检测器，而是使用了四极杆质谱仪 (Hiden HPR-20 QIC)，通过加热毛细管连接到测试设备。
使用 QMS 使我们能够轻松地区分从表面解吸的不同物质，而无需使用任何可能对分析产生不利影响的化学或物理过滤器和捕集器。正确设置仪器的电离电位有助于防止水分子碎裂以及由此产生的对氨 m/z 信号的干扰。利用理论标准和实验测试分析了程序升温氨解吸数据的准确性和可靠性，突出了数据收集模式、载气、颗粒尺寸和反应器几何形状的影响，证明了所用方法的灵活性。
所有研究的材料都具有跨越 423-873K 范围的复杂 ATPD 模式，但铈除外，它表现出解析的窄解吸峰，表明均匀的低酸度。定量数据表明其他材料和二氧化硅之间的氨吸收差异超过一个数量级。由于无论表面覆盖率和加热速率如何，铈的 ATPD 分布都遵循高斯曲线，因此所研究的材料的行为被描述为与中等、弱、强和非常强位点组的组合相关的四个高斯函数的线性。收集完所有数据后，应用 ATPD 建模分析来帮助获得探针分子的吸附能与每个解吸温度的函数关系的信息。按位置的累积能量分布表示基于平均能量值（以 kJ/mol 为单位）的以下酸度值（例如表面覆盖度 θ = 0.5）。
作为探针反应，丙烯经过异丙醇脱水以获得有关所研究材料功能的更多信息。获得的结果在表面酸位点的强度和丰度方面与之前的 ATPD 测量结果一致，并且还可以区分 Brønsted 和 Lewis 酸位点。
图 1.（左）使用高斯函数对 ATPD 剖面进行反卷积（黄色虚线表示生成的剖面，黑点是实验数据）（右）不同位置处的氨解吸能量分布函数。
Roberto Di Cio 墨西拿大学工程学院，Contrada Dee Dee, Sant'Agata, I-98166 Messina, 意大利
Francesco Arena、Roberto Di Cio、Giuseppe Trunfio (2015)“用于研究多相催化剂表面酸性性质的氨程序升温脱附方法的实验评估”应用催化 A：综述 503, 227-236
隐藏分析。（2022 年 2 月 9 日）。氨程序升温脱附方法研究催化剂非均相表面酸性特性的实验评价。AZ。2023 年 9 月 7 日检索自 https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=14016。
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发布时间：2023年9月7日
