Razvoj katalizatorjev s FTIR



Toplogredni plini so najpomembnejši dejavnik podnebnih sprememb od sredine 20. stoletja. Poleg obnavljanja gozdov je za zmanjšanje emisij CO2, recikliranje virov ogljika v industriji ena najučinkovitejših metod za reševanje energetske in okoljske krize. Iz CO2 lahko s pomočjo vodika nastanejo različni produkti, ki se nato uporabijo kot gorivo ali kemične surovine.

Eden izmed produktov je metanol, ki se večinoma proizvaja s heterogeno katalizo na osnovi Cu. Katalizatorji na osnovi Cu so običajno sestavljeni iz Cu, ZnO in Al2O3. Za izboljšanje učinkovitosti katalizatorjev na osnovi Cu je zelo pomembno razumeti vloge in sinergijske učinke teh treh sestavin.

Na eni izmed univerz na Kitajskem so bili prašni kristali Cu/Al2O3 in Cu/ZnO raziskani z uporabo in-situ FT-IR spremljanjem reakcij in z drugimi površinsko občutljivimi analitičnimi tehnikami, da bi bolje razumeli vlogo Al2O3 in ZnO. Vakuumski spektrometer FT-IR Bruker VERTEX 70v z doma izdelano reakcijsko celico je bil pripravljen za sprotno spremljanje spektralnih sprememb površine katalizatorjev pri sobni in povišani temperaturi ter pri doziranju reakcijskih plinov (3H2 + CO2 <-> CH3OH + H2O). Po prejemu zelo občutljivih in-situ spektrov FT-IR je bilo mogoče kvantitativno primerjati nastanek ključnega vmesnega produkta in na koncu metoksi oblike na obeh katalizatorjih.
Ker je CO2 eden od reakcijskih plinov, se za pridobivanje zanesljivih kvantitativnih rezultatovvv spektrih FT-IR, ne smejo pojavljati atmosferski vplivi. Vakuumski spektrometer FT-IR Bruker VERTEX to omogoča. Poleg tega vakuumski spektrometri niso le ključni dejavnik uspeha pri spremljanju reakcij in-situ z atmosferskimi plini, temveč tudi povečajo stabilnost sistema, ponovljivost spektrov v daljšem časovnem obdobju in občutljivost zaznavanja pri vseh vrstah poskusov FT-IR.

Več o tem.