マイクロメリティクス化学吸着の専門知識

私たちは、高性能の化学吸着分析装置を提供しています。科学者粉体や粒子状物質の表面活性サイト、吸着強度、反応性を評価するためのものです。

化学吸着とは何か？

化学吸着（Chemisorption）は、吸着物（気体または蒸気）と固体材料の露出した表面との間で化学反応が起こる表面現象である。この過程では、電子の共有と価数結合を介して強い結合が形成され、表面に別個の化学種が生じる。物理的吸着とは異なり、化学吸着は非常に特異的で、吸着ガスや蒸気分子が原子、ラジカル、またはイオンに分裂し、表面の特定の吸着部位に化学的に結合する。

この相互作用は通常、高い結合エネルギーによって特徴付けられ、標準的な条件下では不可逆的である。化学吸着は触媒の特性評価において重要な役割を果たし、金属が触媒活性を示すようになる還元温度、反応に利用可能な表面金属や活性種の量、特定の活性部位の強度、還元や酸化のサイクルを経た後の材料の性能などの特性について、重要な洞察を与えてくれる。

化学吸着装置

化学吸着分析には、静的容積測定法と動的（流動ガス）測定法の 2つの手法があります。静的化学吸着法は、Micromeritics 3FlexとASAP 2020 Plusの両方で実施されます。動的化学吸着法は、3Flex、ChemiSorb、およびAutoChemシリーズの装置で利用されます。これら3つの装置は、活性表面を滴定するために、ダイナミックフローシステムでパルス化学吸着を利用します。

静的化学吸着

静的吸着では、一般に大気圧以下で2つの吸着「等温線」（一定温度で圧力の関数として吸着される気体の量）を収集する：1つ目は全吸着、2つ目は可逆吸着、そして2つの差は不可逆吸着（すなわち「化学吸着」）を表す。この手法は、吸着サイトの量に関する情報を提供し、そこから後続の計算を行うことができる。活性表面積分析がある特定の温度で行われる場合、等温化学吸着と呼ばれる。

動的化学吸着

動的化学吸着では、活性部位の同一性、量、強度を、等温あるいは温度プログラム条件下での吸着、脱離、反応によって定量することができる。動的化学吸着では、温度プログラム還元 (TPR)、酸化 (TPO)、脱離 (PTD)、パルス化学吸着など、さまざまな技法を用いて物質中の活性部位を評価する。

動的システムの場合、実験によっては、低濃度の活性ガスが数秒間しか試料と接触しないこともある。試料によっては、静的システムの方が、平衡化と目的の吸着部位への活性ガスのアクセスが速い場合もある。

ソリューション

楽器

オートケムIII

パルス化学吸着と温度プログラム反応（TPR、TPD、TPSR、TPO）による異種触媒の動的化学吸着のための最高の装置。

3フレックス

静的および動的化学吸着と最先端の高真空ガス吸着測定を組み合わせることで、多孔質材料の完全な表面特性評価を実現。

ASAP2020プラス

サンプル前処理から物理的・化学的吸着測定まで、エンド・ツー・エンドの表面特性評価。

ICCS触媒の特性評価

ICCSとフローリアクターシステムを統合し、触媒特性のin situ測定を行う。

フローリアクター（FR）

自動化されたベンチトップ型フローリアクターで、プロセス条件下での性能を実証し最適化することにより、新しい触媒とプロセスのスケールアップのリスクを軽減する。

ケミソーブHTP

信頼性の高いスクリーニングとプロセス制御のための高スループット静的化学吸着

サービス

単一サンプルの分析から、複雑な分析法の開発やバリデーション、新製品の評価、大規模な製造プロジェクトへの対応まで、包括的な特性評価サービスを提供しています。

利用可能なオプション

化学吸着試験：

容量化学吸着分析
動的またはパルス化学吸着分析
液体蒸気によるパルス化学吸着

温度プログラムによる研究：

温度プログラム低減（TPR）
温度プログラム脱離(TPD)
温度プログラム酸化（TPO）

その他の化学吸着実験：

脱離熱、一次速度論
アイソステリック吸着熱

よくあるご質問

化学吸着分析装置とは？

化学吸着分析装置は、固体表面と気体分子との相互作用を測定するために使用される高度な科学機器であり、特に化学結合に焦点を当てている。表面特性や反応メカニズムに関する詳細な洞察を提供することで、触媒作用、材料科学、環境モニタリングなど、さまざまな産業で重要な役割を果たしている。化学吸着分析計は、温度プログラム脱離（TPD）、温度プログラム酸化（TPO）、温度プログラム表面反応（TPSR）、パルス化学吸着などの精密な技術を利用して、触媒、吸着剤、ナノ粒子の特性を評価し、先端材料や最適化されたプロセスの開発を支援します。
化学吸着の技術とは？

化学吸着の技法は、科学研究や産業応用で採用されている高度な方法の範囲を包含している。これらの手法には、温度プログラム脱離 (TPD)、温度プログラム酸化 (TPO)、温度プログラム表面反応 (TPSR)、パルス化学吸着などがある。どの手法も、固体表面とガス分子との相互作用に関するユニークな洞察を提供し、触媒、吸着剤、ナノ材料の特性評価に役立つ。これらの高度なテクニックを採用することで、研究者やエンジニアは、様々な産業におけるプロセスの最適化や革新的な材料の開発に不可欠な貴重な情報を得ることができます。
どれくらいのサンプルを使うべきか／正しいサンプルサイズは？

最新の開発では、化学吸着分析のための現在のサンプルサイズは、特定の装置やアプリケーションの要件によって異なる。しかし、最新の化学吸着分析装置は通常、数ミリグラムから数グラムの試料サイズに対応している。これらの汎用性の高い装置は、触媒、吸着剤、ナノ粒子など、幅広い材料の分析が可能であり、研究者やエンジニアに、包括的な表面特性評価や反応研究に必要な柔軟性を提供する。適切なサンプルサイズを活用することで、科学者は、触媒作用、材料科学、環境モニタリングなどの分野で、プロセスの最適化や研究の進展に不可欠な正確なデータを得ることができる。