AutoChem III
단일 분석 기기를 사용하는 촉매 특성 분석 실험실.
- 우수한 시료 및 기체 온도 제어, 특허를 취득한 기체 혼합, 100% 센서 감도 개선을 통한 업계 최고 수준의 정확도
- 급속 냉각, TPR용 비극저온 수분 트랩, 이용성이 가장 높은 사전 배관 가스 스트림으로 시간 절약
- 유리 진공 듀어, 극저온 액체 또는 핫 피팅이 수반되는 복잡한 작업이 필요하지 않아 작업자 안전 향상
AutoChem III
Micromeritics의 AutoChem은 화학 흡착 및 승온 반응을 위한 매우 정확한 자동화 시스템이라는 점에서 촉매 반응성 특성화에 가장 널리 사용되고 가장 많이 인용되는 시스템입니다.
완전히 새로운 AutoChem III는 하루에 몇 시간을 절약하고, 가장 민감하며 재현 가능한 측정을 수행하며 작업자 안전을 향상하는 설계를 통해 성능을 충족하고 그 이상을 제공합니다.
- 펄스 화학 흡착
- TPR
- TPO
- TPD
- TPSR
- 동적 B.E.T.
- 파과 곡선
- 금속 분산
- 금속 표면적
- 활성 표면적
- 결정 크기
- 탈착열
- 활성화 에너지
- B.E.T. 표면적
- 금속 담지 촉매
- 산 또는 염기 촉매 반응
- 산소 또는 제올라이트 촉매
- 고급 배터리 음극재
- 연료 전지 촉매
AutoChem III 이점
빠르고 간편함
빠르고 간편함
새로운 AutoChem III는 핵심적인 작업을 빠르고 간편하게 수행할 수 있도록 설계되었습니다. 따라서 측정에 필요한 시간을 하루 몇 시간씩 절약하고 연구의 진행에 더 많은 할애할 수 있습니다.
AUTOCOOL로 빠른 소요 시간
새로운 AutoCool은 통합 기체 공급 시스템으로서 실험 전과 실험 중에 시료관을 빠르게 냉각시켜 줍니다. AutoCool은 일반적으로 다른 시스템보다 30분 더 빠르며, 액체나 외부 지원이 필요하지 않습니다.
다른 증기 포집 슬러시 배스 필요 없음
새로운 AutoCool은 통합 기체 공급 시스템으로서 실험 전과 실험 중에 시료관을 빠르게 냉각시켜 줍니다. AutoCool은 일반적으로 다른 시스템보다 30분 더 빠르며, 액체나 외부 지원이 필요하지 않습니다. 새로운 AutoTrap은 증기를 효과적으로 포집하며 수동으로 슬러시 배스를 전처리할 필요가 없습니다.
전통적인 증기 포집 방법을 활용할 경우 액체 질소와 이소프로판올을 수동으로 혼합하는 슬러시 배스 전처리 과정이 필요하며, 이 과정에서 많은 시간이 소요됩니다. AutoTrap의 제올라이트 베드는 증기를 효과적으로 포착하며 중단 없이 여러 실험에 사용할 수 있습니다. 또한 제자리에서 재생이 가능합니다.
구상을 프로그래밍하고, 프로그래밍한 것을 시각화하세요
새로운 MicroActive 메서드 편집기는 준비한 방법의 모든 단계에서 기기의 프로그래밍된 상태를 보여주는 직관적인 프로세스 일러스트레이션이 특징입니다. 따라서 고안한 방법이 생각과 같은지 확인할 수 있습니다.
손쉬운 정확성 확보:
독점적인 자동 검출기 교정
AutoChem III는 자동화된 검출기 교정 기능을 통해 정량적 정확도를 간단하게 달성합니다. 전통적인 시스템을 사용할 경우 표준 물질을 여러 번 실행하거나 온도나 압력의 변화를 무시하는 단일 지점 오프셋을 통해 교정을 진행해야 합니다.
AutoChem III는 주입 루프 온도 및 압력 교정을 비롯한 특허 시스템의 기체 혼합 기능을 사용합니다. 이를 바탕으로 완전 자동화된 프로세스를 통해 정확한 결과를 도출하며, 최고 수준의 교정 및 결과 정확도를 보장합니다. 이 프로세스는 빠르고 자동화되어 있으며 작업자의 개입이 필요하지 않습니다. 또한 다른 설계보다 더욱 정확한 결과를 도출합니다.
US Pat #10,487,954 B2
간단한 시료 로딩
특허를 취득한 새로운 KwikConnect는 별도로 사용되는 부품의 수가 절반에 불과하며, 나사식 피팅이 없습니다. 따라서 전통적인 설계보다 더욱 쉽고 빠르며 안정적인 방식으로 시료관을 설치할 수 있습니다. 설치와 제거가 쉽고 빠르며, 시료관의 파손 위험도 줄어듭니다. 또한 스냅 락 클로저가 시스템을 완전히 밀봉하므로 안심할 수 있습니다.
US PAT #11,105,825 B2
사용 가능한 18개 가스 스트림으로 실행 준비 완료
기체 라인을 바꾸고 다시 연결하는 데 시간을 낭비할 필요가 없습니다. 필요한 모든 것이 준비되어 있습니다. AutoChem III에는 사용 가능한 가스 스트림이 18개 있어 사용자가 언제든지 지체 없이 다음 반응을 실행할 수 있습니다. 적절하게 혼합된 기체가 준비되어 있어 잘못 설계된 외부 기체 연결에 의한 오류도 줄어듭니다. 또한 질량 유량 컨트롤러에서 불필요한 오류를 초래하는 기체 혼합에 의해 데이터 정확성이 떨어질 걱정도 없습니다.
더 나은 측정
더 나은 측정을 통해 더욱 자신감 있는 의사결정
AutoChem III는 자신감 있는 의사결정을 뒷받침하는 결과를 제공합니다. 사용자의 반응 환경과 일치하는 조건에서 달성한 최고 수준의 측정 정확도와 반복성으로 확신을 가지며 실험을 수행할 수 있습니다.
정밀 온도 제어
열 정확도를 맞추는 것은 귀중한 촉매 물질의 비활성화를 방지하며 반응 조건을 시뮬레이션하기 위해 필수적인 요소입니다. AutoChem III는 핵심적인 성능 특성의 모든 측면에서 다른 모든 시스템보다 우수합니다.
- 매우 넓은 온도 범위: -100~1,200°C
- 매우 넓은 가열 속도 범위: 0.1~100°C/분
반복 가능한 온도 프로파일
활성화 에너지 Ea의 정확한 측정 - 국부 시료 온도 측정
오버슈트가 일어나지 않는 우수한 제어 정확도 - 독립적으로 제어되는 가스 스트림 온도 구역 4개로 증기
응축 제거 및 측정 안정성 향상
가장 정확한 가스 스트림 조성
AutoChem III는 가장 낮은 기체 흐름 경로를 제공하여 기체 흐름 조건 변경 시 캐리오버 및 신호 테일링 현상을 제거합니다. 이를 통해 특정 실험에서 다른 실험으로 조성을 변경하는 경우에도 정밀한 기체 흐름 조성을 보장할 수 있습니다.
또한 18개의 기체 유입구를 사용할 수 있으므로 현장에서 기체 혼합과 관련한 오류 없이 필요한 기체 조성을 준비할 수 있습니다.
모든 단계의 온도 제어 향상
- 퍼니스: 반응 조건 시뮬레이션
- 증기: 증기 조성 제어
- 가스 스트림: 검출 감도 극대화
- 검출기: 타당성 확보
세계 최고의 민감도를 갖춘 화학 흡착 시스템으로 반응을 더욱 자세히 알아보세요
새로운 AutoChem III에는 기존 설계 대비 민감도가 110% 향상된 새로운 열전도율 검출기(TCD)가 부착되어 있습니다. 이를 사용하면 더 낮은 시료 질량으로 2차 반응을 정확하게 감지하고 자리 커버리지를 비롯한 촉매 특성의 정확도를 높일 수 있습니다.
전용 질량 유량 컨트롤러(MFC)가 시료 흐름에 대한 안정적인 기준을 제공하는 기준 흐름에 힘입어 검출기 감도가 향상됩니다. 다른 방식의 설계는 기준 경로와 신호 경로에 공통의 운반 기체 흐름을 사용하기 때문에 측정과 기준 흐름 간의 간섭으로 인해 신호가 불안정해집니다.
온도 제어형 TCD는 긴 작동 수명을 갖춘 견고한 센서로서, 불량 설계에 사용되는 4요소 검출기의 조기 오류를 발생시키는 기체 흐름 유출을 비롯한 작동 오류의 가능성을 제거했습니다.
연속 제어를 통한 증기 주입
자동화된 증기 교정, 1%보다 우수한 주입 반복성, 새로운 연속 주입 기능을 갖춘 증기 발생기로 표면 선택도 및 기능의 빠른 분석과 완전한 특성화를 달성합니다.
이 시스템은 물, 알코올, 아민, 유기물을 비롯한 포화 증기의 균일한 흐름을 생성하여 TPD용 시료를 전처리하거나 반응 가스 스트림으로 사용합니다.
기존의 시스템은 개별적인 증기 스트림 펄스로 제한되지만, 새로운 연속 주입 기능을 활용하면 더욱 빠르고 균일한 증기 주입이 가능합니다.
데이터를 활용한 신속한 의사결정
Micromeritics의 자체 AutoChem 데이터 분석 소프트웨어로 신속하게 실험 데이터를 재료 특성으로 전환할 수 있습니다. 다음을 통해 필요한 모든 정보를 얻을 수 있습니다.
- 한계 선택, 기준선 정의, 통합, 디콘볼루션을 비롯한 대화형 피크 분석
- 펄스 화학 흡착, 분산율(%), 금속 표면적, 결정 크기, 1차 반응 속도론, 탈착열, 활성화 에너지, BET, Langmuir, 총 기공 부피 등을 위한 내장 분석 모델
- 질량 분석 데이터의 원활한 통합
- 구성 가능한 상세한 그래픽 보고서
작업자 안전 강화
작업자 안전 강화
AutoChem III는 모든 측정 단계에서 노출 기회와 유해한 조건이 발생할 가능성을 축소하여 작업자 안전을 강화합니다.
극저온 액체 불필요
새로운 AutoTrap은 액체 질소와 같은 극저온 액체를 사용하지 않고 수분을 제거합니다. AutoTrap을 사용하면 슬러시 배스의 전처리가 필요하지 않아 유리 진공 플라스크에서 알코올과 다른 용매의 강한 혼합 절차를 진행할 필요도 없습니다.
접촉 냉감 제3자 테스트 및 검증 완료
새로운 AutoCool은 모든 실험 후 시료관의 온도를 실온으로 빠르게 조정하므로 뜨거운 유리 시료 튜브를 다루지 않고도 신속하게 시료를 교체하고 다음 실험을 시작할 수 있습니다. 그리고 KwikConnect 시료관 고정 시스템을 사용하면 나사 연결부와 분리된 어댑터를 더듬지 않고 한 번에 튜브를 분리할 수 있습니다.
제3자 테스트 및 검증 완료
Micromeritics 제품은 최고 수준의 규정 준수 및 작동 안전성을 보장하기 위해 제3자의 테스트를 거쳤습니다. 시스템이 전기 안전 요구 사항과 기타 자격 또는 평가에서 요구하는 사항 그 이상을 충족한다는 확신을 가지며 설치 및 실행하세요.
AutoChem III 특징
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AutoChem III 특징 목록
- 온도 제어 부식 방지 검출기는 부식성 기체와 호환되며 다른 설계에서는 얼마든지 발생할 수 있는 기체 누출을 방지합니다. 따라서 높은 신뢰성과 장기간의 작동 수명을 제공합니다.
- 고감도 열 전도 검출기(TCD)는 다른 제품 대비 감도가 2배 더 높기 때문에 작은 부피의 시료를 측정하면 되고 2차 반응을 검출할 수 있으며, 결과에 대해 더욱 강한 확신을 가질 수 있습니다.
- 전처리, 운반, 루프 기체에 각 6개씩 총 18개의 기체 유입구가 있어 다양한 유형의 연속 실험이 가능하고 실험 간 시간을 절약할 수 있습니다.
- 전용 AutoTrap은 우수한 수분 제거 기능을 갖추고 있어 사용이 매우 간편하고 소요되는 시간을 절약해 줍니다. 전처리, 운반, 루프 기체에 각 6개씩 총 18개의 기체 유입구가 있어 다양한 유형의 연속 실험이 가능하고 실험 간 시간을 절약할 수 있습니다.
- 동적 클램쉘 퍼니스는 사용 가능한 최저의 온도 오버슈트로 최대 1,200°C의 온도 제어 및 분당 0.1~100°C의 제어된 가열 속도를 제공합니다.
- 통합 AutoCool은 극저온 액체를 사용하지 않고도 강제 공기만 사용하는 방식보다 빠른 속도로 퍼니스와 시료를 식혀주며, 이를 통해 실험당 평균 30분 가량의 시간을 절약할 수 있습니다.
- 각기 분리된 영역 4곳의 내부 기체 온도 제어는 증기 연구 중 응축을 방지하고 전반적인 신호 안정성을 향상시켜 줍니다.
- 최저 내부 기체 부피로 가장 높은 피크 분리를 제공하며 가스 스트림 조성 변경 시 테일링 현상을 최소화합니다.
- KwikConnect 고정 시스템을 사용하면 나사산 연결이 없고 전통적인 설계에 비해 별도 부품이 절반으로 줄어들어 쉽고 빠르며 안전하게 시료관을 장착할 수 있습니다.
AutoChem III 사양
| 온도 | 실온~최대 1,200°C |
| 온도 변화율 | -100~800°C: 최대 100°C/분
800~1,000°C: 최대 50°C/분 1,000~1,200°C: 최대 25°C/분 |
| 전처리 기체 | 6개 주입구: H2, O2, He, Ar, H2/Ar, 및 기타 |
| 운반 기체 | 6개 주입구: He, Ar, H2/Ar, 및 기타 |
| 분석 (루프) 기체 | He, H2, CO, O2, N2O, NH3/He, 및 기타 |
AutoChem III 기능
- 펄스 화학 흡착
- 승온 반응 TPR, TPO, TPD, TPSR
- 강력한 화학 흡착: 반응성 금속 면적, 분산, 결정 크기
- 활성자리 표면 농도
- 환원, 산화 온도
- 산자리 강도 분포: Lewis/Brønsted 산자리 분포
- 파과 곡선 측정
- 활성화 에너지
옵션 기능
- CryoCooler -100~1,200°C
- 질량 분석에 의한 검출
- 연속 또는 펄스 증기 주입: 물, 알코올, 아민, 방향족 유기물 및 기타
- 향상된 내화학성
- B.E.T. 표면적
구성
질량 분석계(MS)
질량 분석은 특정 반응 생성물의 특성 및 양에 대한 직접적 프로브를 제공합니다. 알려지지 않은 반응이나 여러 생성물이 발생하는 반응을 조사할 경우 특히 유용합니다.
가열된 전달 통로가 있는 단일 사중극 질량 분석을 통해 최대 200amu의 질량 조각을 검출할 수 있으며 AutoChem III 작동에 통합 가능한 데이터를 수집할 수 있습니다.
AutoChem III에는 일반 질량 분석 통신 포트가 포함되어 있어 실험실에서 기존에 사용하던 질량 분석기와의 조정이 가능합니다.
CryoCooler
액체 질소 기반의 냉각을 통해 최저 -100°C의 온도에서 실험을 시작합니다.
증기 발생기
물, 알코올, 피리딘, 방향족 유기물 등과 같은 펄스 또는 연속 증기 스트림에 존재하는 상태에서 분석을 위해 시료를 전처리하거나 측정을 수행합니다.
내식성 향상(ECR)
특히 부식성 기체 조성이 필요한 화학 반응의 경우, 내식성이 향상된 특수 버전의 AutoChem III를 사용할 수 있습니다. 접액 재료는 고내성 하스텔로이, 고도로 안정적인 퍼플루오로엘라스토머, 불활성 코팅 처리한 스테인리스강으로 구성돼 가장 가혹한 작업 조건에서도 최고 수준의 안정성을 제공합니다.
응용 분야 및 방법
응용 분야
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방법
승온 반응
승온 반응의 집합은 가스 스트림 조성 변화를 통한 온도의 함수로써 반응성 측정에 일괄적으로 사용됩니다. 온도가 증가함에 따라 반응성 기체 소비, 반응 생성물의 생성, 결합된 종의 탈착을 통해 가스 스트림 조성이 변화합니다.
승온 탈착 측정(TPD)
이전에 흡착된 종은 유동 불활성 기체에서 시료 온도를 증가시켜 탈착할 수 있습니다. 가장 일반적인 응용 분야 중 하나로 암모니아 TPD를 꼽을 수 있습니다. 우선 전처리 단계에서 시료를 암모니아로 포화한 다음 가열하고 결합된 암모니아를 탈착합니다. 그러면 제올라이트와 같은 물질에 대한 상대적 산자리 강도가 나타납니다. 이와 비슷하게, 이산화탄소의 탈착은 염기자리의 강도를 나타냅니다. CO2 제거를 위한 탄산염 또는 수소 저장을 위한 수소화물의 특성화에도 기체상으로의 대량 분해를 사용할 수 있습니다.
승온 환원(TPR)
TPR 측정은 수소와 불활성 운반 기체(보통 아르곤)의 기체 혼합이 산화물 시료를 통과하는 승온 반응의 구체적인 사례입니다. 가스 스트림에서 수소가 제거되고 수증기가 생성됩니다. AutoTrap이 수증기를 포집하며 운반 기체 흐름에서 수소의 감소가 측정됩니다. 특히 이 측정은 고유 산화물 상태에서 활성 영가 금속으로의 불균일 촉매 전처리에 필요한 조건(온도, 시간, 활성화 에너지)을 제공합니다.
승온 산화(TPO)
TPO 실험에서는 시료 가스 스트림의 산소가 소비되며 일반적으로 다른 형태의 탄소와 반응하여 CO 또는 CO2를 생성합니다. TPO 실험은 금속 산화물 촉매의 반응성을 특성화하고 공정 조건을 최적화하는 데 매우 중요합니다. 산화 온도는 탄소-탄소 결합의 반응성에도 연관되어 있으므로 탄소 형태를 구별하는 효과적인 방법입니다. TPO를 사용하면 비정질, 나노튜브, 필라멘트 및 흑연 탄소를 구별할 수 있으며, 특히 촉매에서 형성되는 탄소 구별이 가능합니다.
펄스 화학 흡착
시료는 온도 및 기체 노출을 통해 확인된 초기 상태(예: 순수 산화물 또는 원자가 금속)로 제자리에서 준비됩니다. 알려진 부피의 반응성 기체 펄스가 시료에 전달되고, 시스템은 각 펄스에서 소비되는 기체의 부피를 측정합니다.
B.E.T. 표면적: 물리 흡착
AutoChem III는 액체 질소 또는 주변 온도에서 각각 유동 가스 스트림에서 고갈되거나 유동 가스 스트림에 추가되는 N2를 측정하는 유동 또는 동적 방법으로 B.E.T 표면적을 측정할 수 있습니다. 기본 물리적 표면적 측정은 촉매 개발에 중요한데, 촉매 및/또는 지지체의 기본 물리적 형태와 반응성에 대해 사용 가능한 접촉 면적을 반영하기 때문입니다. 모든 유형의 다공성 및 입상 재료에도 중요한 기본 측정입니다.
파과 곡선 분석
파과 분석은 동적 유동 조건에서 재료의 흡착 용량을 결정할 수 있는 강력한 기법입니다. 사용자는 파과 분석을 통해 실험 중 온도, 압력 및 기체 유량을 정밀하게 제어할 수 있습니다. 이를 통해 프로세스에 적절한 조건에서 흡착물을 분석할 수 있으므로 응용 분야에 대한 흡착제 및 시스템 최적화에 필요한 도구를 확보할 수 있습니다. 또한 파과로 다성분 평형 흡착 데이터를 손쉽게 수집함으로써 재료의 선택도와 흡착 동역학을 측정할 수 있습니다.