分子筛是许多化学反应过程中的固体酸催化剂,程序升温脱附(TPD)是一种应用最广泛的块体材料脱附动力学的表征技术。但是,由于较大的样品量(~0.1 g)和不可避免的传质和导热,因此传统TPD表征方法难以用于表征分子筛的酸性。
有鉴于此,南京大学王伟教授等报道开发了一种光学显微镜表征单个分子筛纳米粒子的TPD的方法,记作oTPD。
通过原位观测单个分子筛纳米颗粒由于加热过程中,分子脱附导致散射减少的情况,能够表观的观测单个分子筛的TPD光谱。
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通过oTPD能够显著的减少所需的样品量,发现本征脱附温度比表观脱附温度低300 ℃,在~150℃和~15 ℃区间内具有非常强的脱附峰。通过比较oTPD和微区Raman光谱,进一步的验证酸性和SiO2成分之间的线性关系。这项研究展示了oTPD表征技术是分子筛的本征酸性和脱附动力学的优势,有助于深入理解分子筛催化剂的结构-酸性关系,以及设计更好的分子筛催化剂。
参考文献
Xuannuo Yi, Shasha Liu, Taotao Zhao, Xiangke Guo, Kai Zhou, Weiping Ding, and Wei Wang*, Temperature-Programmed Desorption of Single Zeolite Nanoparticles, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c09274
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c09274