Expertise en chimisorption de Micromeritics

Nous proposons des analyseurs de chimisorption très performants, soutenus par des experts en applications d'applicationLes analyseurs de chimisorption permettent d'évaluer les sites actifs de surface, la force d'adsorption et la réactivité des poudres et des particules.

Qu'est-ce que la chimisorption ?

La chimisorption, ou adsorption chimique, est un phénomène de surface où une réaction chimique se produit entre l'adsorbat (gaz ou vapeur) et la surface exposée d'un matériau solide. Ce processus aboutit à la formation d'une liaison forte par partage d'électrons et liaison de valence, créant ainsi une espèce chimique distincte à la surface. Contrairement à l'adsorption physique, la chimisorption est hautement spécifique, impliquant la division des molécules de gaz ou de vapeur adsorbées en atomes, radicaux ou ions qui se lient chimiquement à des sites d'adsorption spécifiques sur la surface.

Cette interaction est généralement caractérisée par une énergie de liaison élevée et est irréversible dans des conditions normales. La chimisorption joue un rôle essentiel dans la caractérisation des catalyseurs, en fournissant des informations clés sur des propriétés telles que la température de réduction à laquelle les métaux deviennent catalytiquement actifs, la quantité de métal de surface ou d'espèces actives disponibles pour la réaction, la force de sites actifs spécifiques et la performance du matériau après avoir subi des cycles de réduction ou d'oxydation.

Instruments de chimisorption

Nous proposons deux techniques instrumentales pour l'analyse de la chimisorption, la technique volumétrique statique et la technique dynamique (gaz en circulation). La technique de chimisorption statique est réalisée à la fois par le Micromeritics 3Flex et l'ASAP 2020 Plus, qui fonctionne sur une gamme de pressions. La technique de chimisorption dynamique est utilisée par les instruments des séries 3Flex, ChemiSorb et AutoChem. Ces trois instruments utilisent la chimisorption par impulsion dans un système de flux dynamique pour titrer la surface active.

Chimisorption statique

En adsorption statique, deux "isothermes" d'adsorption (quantité de gaz adsorbée en fonction de la pression à température constante) sont généralement recueillies à des pressions inférieures à la pression atmosphérique : la première représente l'adsorption totale, la seconde l'adsorption réversible et la différence entre les deux représente l'adsorption irréversible (c.-à-d. la "chimisorption"). Cette technique fournit des informations sur la quantité de sites d'adsorption, à partir desquelles des calculs ultérieurs peuvent être effectués. Lorsque l'analyse de la surface active est effectuée à une température spécifique, on parle de chimisorption isotherme.

Chimisorption dynamique

Dans la chimisorption dynamique, l'identité, la quantité et la force des sites actifs peuvent être quantifiées par adsorption, désorption ou réaction dans des conditions isothermes ou programmées en température. La chimisorption dynamique utilise une variété de techniques telles que la réduction programmée en température (TPR), l'oxydation (TPO), la désorption (PTD) et la chimisorption par impulsion pour caractériser les sites actifs dans les matériaux.

Pour le système dynamique, en fonction de l'expérience, une concentration plus faible de gaz actif peut être en contact avec l'échantillon pendant quelques secondes seulement. En fonction de l'échantillon, l'équilibrage et l'accès du gaz actif aux sites d'adsorption peuvent être plus rapides dans le système statique.

Nos solutions

Instruments

AutoChem III

Le premier instrument pour la chimisorption dynamique de catalyseurs hétérogènes par chimisorption pulsée et réactions programmées en température (TPR, TPD, TPSR, TPO).

3Flex

La chimisorption statique et dynamique combinée aux mesures les plus avancées d'adsorption de gaz sous vide poussé pour une caractérisation complète de la surface des matériaux poreux.

ASAP 2020 Plus

Caractérisation de la surface de bout en bout, de la préparation de l'échantillon aux mesures d'adsorption physique et chimique.

Caractérisation des catalyseurs par l'ICCS

Effectuer des mesures in situ des caractéristiques du catalyseur en intégrant l'ICCS à un système de réacteur à flux.

Réacteur à flux (FR)

Réduire les risques liés à la mise à l'échelle de nouveaux catalyseurs et procédés en démontrant et en optimisant les performances dans les conditions du procédé dans un réacteur à flux automatisé de paillasse.

ChemiSorb HTP

Chimisorption statique à haut débit pour un dépistage fiable et un contrôle des processus

Services

Nous proposons une gamme complète de services de caractérisation, qu'il s'agisse de l'analyse d'un seul échantillon, du développement ou de la validation d'une méthode complexe, de l'évaluation de nouveaux produits ou de projets de fabrication à grande échelle.

Options disponibles

Tests de chimisorption :

Analyse de chimisorption volumétrique
Analyse de chimisorption dynamique ou par impulsion
Chimisorption par impulsion à l'aide de vapeurs liquides

Études programmées en fonction de la température :

Réduction programmée en fonction de la température (RPT)
Désorption programmée en température (DPT)
Oxydation programmée par la température (TPO)

Autres expériences de chimisorption :

Chaleur de désorption, cinétique de premier ordre
Chaleur d'adsorption isostérique

FAQ

Qu'est-ce qu'un analyseur de chimisorption ?

Un analyseur de chimisorption est un instrument scientifique sophistiqué utilisé pour mesurer l'interaction entre une surface solide et des molécules de gaz, en se concentrant particulièrement sur la liaison chimique. Il joue un rôle crucial dans diverses industries telles que la catalyse, la science des matériaux et la surveillance de l'environnement en fournissant des informations détaillées sur les propriétés des surfaces et les mécanismes de réaction. Les analyseurs de chimisorption utilisent des techniques précises telles que la désorption programmée en température (TPD), l'oxydation programmée en température (TPO), les réactions de surface programmées en température (TPSR) et la chimisorption par impulsion pour caractériser les catalyseurs, les adsorbants et les nanoparticules, contribuant ainsi au développement de matériaux avancés et à l'optimisation des processus.
Quelles sont les techniques de chimisorption ?

Les techniques de chimisorption englobent une série de méthodes sophistiquées utilisées dans la recherche scientifique et les applications industrielles. Ces techniques comprennent la désorption programmée en température (TPD), l'oxydation programmée en température (TPO), les réactions de surface programmées en température (TPSR) et la chimisorption par impulsion. Chaque technique offre un aperçu unique de l'interaction entre les surfaces solides et les molécules de gaz, ce qui facilite la caractérisation des catalyseurs, des adsorbants et des nanomatériaux. En utilisant ces techniques avancées, les chercheurs et les ingénieurs peuvent obtenir des informations précieuses essentielles à l'optimisation des processus et au développement de matériaux innovants dans diverses industries.
Quelle est la taille de l'échantillon à utiliser ?

Selon les derniers développements, la taille de l'échantillon pour l'analyse de chimisorption varie en fonction de l'instrument spécifique et des exigences de l'application. Toutefois, les analyseurs de chimisorption modernes acceptent généralement des tailles d'échantillon allant de quelques milligrammes à plusieurs grammes. Ces instruments polyvalents sont capables d'analyser une large gamme de matériaux, y compris des catalyseurs, des adsorbants et des nanoparticules, offrant aux chercheurs et aux ingénieurs la flexibilité nécessaire pour une caractérisation complète des surfaces et des études de réaction. En exploitant la taille d'échantillon appropriée, les scientifiques peuvent obtenir des données précises essentielles pour optimiser les processus et faire progresser la recherche dans des domaines tels que la catalyse, la science des matériaux et la surveillance de l'environnement.