催化劑研究中的 X 光

X 光被廣泛用於催化劑的表徵。這種表徵對於新型催化劑的設計與開發，以及製程開發與最佳化（包括放大與故障排除）都至關重要。例如，大多數非均相催化劑由負載在金屬氧化物載體表面的具催化活性金屬或金屬氧化物組成，因此必須最佳化其結構與表面化學，以為目標製程提供適當的選擇性與反應性。其他特性，例如粒徑、孔隙率與比表面積，也對最佳化擴散與吸附等過程很重要。 

催化劑研究中的 X 光繞射 (XRD)

X 光繞射（XRD）  是催化劑設計、開發與生產的基本工具，因為它可提供金屬氧化物與沸石等固體催化劑材料的體相結構與組成資訊。XRD 系統經常用於監測 FCC 催化劑的生產，特別是分析晶胞尺寸與結晶度。XRD 也可透過分析典型繞射量測中的峰寬，或使用小角 X 光散射（SAXS）來測定晶粒尺寸。非晶材料也可使用配對分佈分析（PDF）進行研究。Malvern Panalytical 提供兩種主要的 XRD 解決方案：適用於例行分析的  Aeris  緊湊型 XRD 繞射儀，以及適用於更深入結構分析的  Empyrean  多功能繞射儀。 

X 光螢光 (XRF)

X 光螢光（XRF）因其高精度與高再現性，被廣泛用於分析各類催化劑的元素組成。例子包括觸媒轉化器中的 Pt、Pd 與 Rh；FCC 催化製程中的 Al、Ni、V、Ti、Fe 與 S；以及沸石中的 Si/Al 比。XRF 也可用於偵測造成化學失活的催化劑毒物之存在與濃度，包括 Cl、S、Sn 和 Pb。 與其他技術相比，XRF 分析 可節省大量時間與成本，而 Malvern Panalytical 提供三種主要解決方案：如 Epsilon 4 的 EDXRF 桌上型系統、如 Zetium 的落地式 WDXRF 系統，以及如 Epsilon XFlow 的線上解決方案。  

X 光光電子能譜 (XPS)

XPS 讓科學家能深入了解催化過程中正在發生的情況，因為它觀察的是催化顆粒的表面。 催化反應發生在催化劑表面，反應過程中化學鍵在此形成與斷裂。XPS 使科學家能看到催化劑表面的元素組成，包括化學態。這有助於了解反應機制、活性位點，以及失活背後的機制。 

X 光吸收光譜 (XAS)

X 光吸收光譜（XAS）是催化研究中的強大技術，可提供催化劑局部結構與電子性質的詳細資訊。它可提供與 XPS 類似的資訊，但不僅限於表面，還能觀察特定元素在體相中的變化。這一點很重要，因為在催化研究中，理解更大尺度上的反應十分關鍵，而且由於催化劑負載於多孔結構上，許多反應也會發生在材料體相中。XAS 通常在同步輻射光源上進行，其高強度光源的優勢使得可以進行原位（in-situ）與操作中（in-operando）觀測所有反應，而不會因將樣品帶到分析儀而影響催化劑的狀態。