Micromeritics AutoChem 系列產品是應用廣泛并被頻繁引用的催化劑表征系統(tǒng),。該系統(tǒng)除用于化學吸附和程序升溫分析外,，也可作為單組分氣體穿透曲線分析儀，支持獨立控制 Carrier,、Preparation 和 Loop 氣體流速,。本文將介紹在 AutoChem III 化學吸附儀上聯(lián)用質譜儀進行穿透曲線分析的全過程。

實驗方法

選擇標準參考材料沸石 13X,，進行 CO2 吸附穿透曲線的測試。

圖 1 展示了 AutoChem 用于穿透曲線分析的工作示意圖,。

樣品原位活化：N2 氛圍（流速 20 ml/min）中,，以 10 °C/min 的速率加熱至 200 °C，保溫 12 小時,?；罨螅?N2 氛圍（流速 20 ml/min）中將樣品冷卻到分析溫度 30 °C,，并開啟質譜儀,。

圖1. CO2 穿透分析 AutoChem 工作示意圖

死時間測量：在穿透分析前，需要先計算穿透系統(tǒng)的死時間,。死時間是指氣體從穿透系統(tǒng)流經(jīng)至質譜儀所需的時間,。在 Carrier 中打開 20 ml/min N2，Loop 中打開 20 ml/min He,，切換 Blending 混氣閥將 He 混入 N2 開始記錄時間,，Blending 混氣閥開啟與質譜儀檢測到 He 信號之間的時間差即為死時間。重復測量后確定 20 ml/min 氣流下的系統(tǒng)死時間為 14.5 秒,。將 Blending 混氣閥再次切換到原始狀態(tài),。

CO2 吸附穿透分析：將 Loop 氣從 He 切換為 CO2（20 ml/min）。等待 10 分鐘,，穩(wěn)定氣流后切換 Blending 混氣閥將 CO2 混入 N2,，開始穿透分析，通過質譜儀記錄 CO2 和 N2 氣體組分隨著時間的變化,。

實驗結果

實驗結果如圖 2 所示：沸石 13X 在常溫條件（30°C）下對 CO2表現(xiàn)出強吸附能力,，吸附容量達到 4.53 mmol/g。此外,，穿透曲線陡峭,，表明系統(tǒng)中幾乎不存在傳質限制,。

圖2. 沸石 13X 的 CO2 吸附穿透曲線

總結

AutoChem 是進行單組分氣體穿透分析的理想設備。通過沸石 13X 的 CO2 吸附驗證了其性能,，在 30 °C,、20 sccm 流速條件下，CO2 吸附容量達到 4.53 mmol/g,。

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