触媒研究におけるX線分析
X線分析は触媒の特性評価に広く使用されています。この評価は、新規触媒の設計・開発だけでなく、プロセス開発や最適化、スケールアップ、トラブルシューティングにおいても重要です。たとえば、ほとんどの不均一触媒は、触媒活性金属や金属酸化物が金属酸化物サポートの表面に存在するため、適切な選択性と反応性を提供するために構造と表面化学を最適化することが重要です。また、粒子サイズ、多孔質、表面積などの特性も、拡散や吸着を最適化するために重要です。
触媒研究におけるX線回折（XRD)とは
X線回折（XRD）は、金属酸化物やゼオライトなどの固体触媒材料の大量構造と組成に関する情報を提供できるため、触媒の設計、開発、製造において基本的なツールです。XRD装置は、FCC触媒の製造を監視するために定期的に使用されており、特に単位格子サイズや結晶性の解析に役立ちます。XRDは、典型的な回折測定からピーク幅を解析するか、または小角X線散乱（SAXS）を使用して結晶化サイズを決定するためにも使用できます。非結晶材料は、ペア分布解析（PDF）を使用しても研究できます。マルバーン・パナリティカルは、定常分析用の卓上型 XRDシステム Aerisと、より詳細な構造解析用の床置型のXRD EmpyreanといったX線回折装置をご用意しています。
触媒研究における蛍光X線分析（XRF)とは
蛍光X線分析（XRF）は、その高い精度と再現性により、さまざまな触媒の元素組成を分析するために広く使用されています。例えば、触媒コンバーター内のPt、Pd、Rh、FCC触媒プロセス内のAl、Ni、V、Ti、Fe、S、およびゼオライト中のSi/Al比などが挙げられます。
XRFは、化学的失活を引き起こす触媒毒素の存在と濃度を検出するためにも使用されます。これには、Cl、S、Sn、およびPbなどが含まれます。蛍光X線分析は、他の測定技術と比較して大幅な時間と費用を節約することができます。マルバーン・パナリティカルは、卓上型XRFシステム イプシロンシリーズや、波長分散蛍光X線分析装置 Zetium、そしてオンランでの元素分析が可能なEpsilon Xflowなどを取り扱っています。
触媒研究におけるX線光電子分光法とは XPS（X-ray Photoelectron Spectroscopy）
X線光電子分光法 XPS（X-ray Photoelectron Spectroscopy）は、触媒粒子の表面を見ることで、触媒プロセス内で何が起こっているかを分析する手法です。触媒反応は、化学結合が形成され、反応中に断裂する触媒の表面で起こります。XPSは、科学者に触媒の表面における元素組成や化学状態を見ることを可能にし、これには反応機構、活性部位、および失活の背後にあるメカニズムなどが含まれます。
触媒研究におけるX線吸収分光法とは
X線吸収分光法（XAS）は、触媒研究において重要な手法であり、触媒の局所構造と電子特性に関する詳細な情報を提供します。XPSと同様の情報を提供できますが、表面に限らず特定の元素がバルク内でどのように振る舞うかも示すことができます。これは重要であり、触媒研究ではより大規模なスケールでの反応を理解することが重要であり、また、触媒が多孔質構造に載せられているため、多くの反応が材料のバルク内で起こるからです。XASは通常、シンクロトロンで行われます。強力な光源の利点により、触媒を分析器に持ち込むことなく、原位および原動中にすべての反応を追跡することが可能です。