概述
Micromeritics ICCS 現場催化劑特性分析系統是一款先進的催化劑特性分析工具,可讓使用者在精準控制的代表性製程條件下,研究相關反應對於關鍵參數 (例如活性位點數量) 的影響。
ICCS 是一款特別設計的獨立配件,不僅可補充任何動態實驗室反應器系統 (例如 Micromeritics 流動反應器) 的功能,同時還增加了兩項新功能:程式化控溫分析 (TPx) 和脈衝化學吸附。
這些為人所熟知且歷經時間考驗的技術現在皆能在新催化劑上執行,而且還能在使用過的催化劑上重複執行,完全不必從反應器中取出材料。如此一來,就可以詳細比較使用前和使用後的催化劑狀態,特別是活性位點的數量。在用於反應研究的同一批樣品中,使用者可以取得程式化控溫分析和脈衝化學吸附資料並從中獲益。
在現場執行這些分析可以從根本消除大氣氣體和濕氣造成污染的可能性,避免因污染而破壞活性催化劑,並損害資料完整性。
PID 於 2018 年成為 Micromeritics 旗下的一分子,而其包括 ICCS 在內的專利技術則整合到 Micromeritics 產品組合中。2025 年,Micromeritics 和 PID 一起加入 Malvern Panalytical,並將其品質卓越的儀器納入集團的材料特性分析解決方案中。

特點與優勢
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兩種高性能質量流量控制器均能在精準、全自動的氣體流量控制下,執行 TPx 和脈衝化學吸附分析
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全套現場測試配備,允許使用同一樣品對同一催化劑進行多次特性分析
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高精密度熱導偵測器 (TCD) 可即時監測流入和流出樣品反應器的氣體濃度變化
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觸控螢幕、直覺式軟體和圖形介面,便於進行直接、簡化的作業,同時可輕鬆操作警報、指令和控制參數並加以視覺化
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溫控不銹鋼流動路徑,可提供惰性和穩定的作業環境,並降低冷凝的可能性;兩個內部溫控區還可獨立作業
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內部冷阱具有額外的溫控區,用於去除可凝結性流體 (例如氧化物還原過程中所產生的水)
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超低容量流動路徑,能將波峰寬化現象降到最低,並大幅提高峰值解析度
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耐腐蝕偵測器燈絲,可與最常用的 TPx 和脈衝化學吸附氣體維持長久的相容性
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互動式峰值編輯器套件,方便研究人員將數據轉換為資訊;只需點按一下即可調整峰值邊界

操作原理
ICCS 的典型操作一開始是將催化劑裝入反應器系統。然後,透過程式化控溫法來分析催化劑特性:
- 程式化控溫還原 (TPR) 技術通常用於負載型金屬催化劑
- 程式化控溫脫附 (TPD) 技術可能是酸性或鹼性催化劑的最佳選擇
在 TPx 之後,通常會執行脈衝化學吸附來測定活性位點的數量。這種 TPx 和脈衝滴定用法可在代表性條件下 (特別是在高壓下) 提供有關新 (未使用) 催化劑的描述。
在完成初步特性分析後,使用者就可以對完全相同的樣品進行反應研究,無須添加任何額外的催化劑,或將催化劑放到不同的裝置中。
失去活性後或經過長時間的測試後,可以使用與新材料相同的方式,在相同條件下採用 TPx 和脈衝化學吸附,對用過的催化劑進行分析。此策略採用的方法,是比較催化劑在使用前和使用後的關鍵特性 (例如活性位點的數量),因此無須從反應器中取出催化劑。
