
概述
100多年來,多相催化劑始終居于化工行業的核心位置,成功實現了從生產日用化學品和精細化學品向凈化汽車尾氣中有害氣體等應用的轉型升級。目前,在充分挖掘廢棄原料價值、探索環保運輸燃料路徑以及更智慧地利用稀缺元素等需求的助推下,我們正迎來催化劑應用的新時代。
要想在這場新興市場的競爭中立于不敗之地,就必須深入了解催化劑材料的基本理化特性,而馬爾文帕納科恰好能夠在這方面發揮所長。我們在設計、制造和供應各類材料分析儀器方面擁有60多年的豐富經驗,無論您是從事研究還是生產,我們都能為您提供有關多相催化劑材料特性方面的建議。


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馬爾文帕納科
應對催化劑研發和生產的三大挑戰
開發具有新特性的材料
開發新型催化劑是一項艱難的平衡,這不僅需要精細調整催化劑活性和/或選擇性,同時還要對表面特性具有深刻了解。這一切都與眾多催化活性元素的稀缺性和高成本,以及提高可持續性和減少環境影響的需求密不可分。經濟去碳化既是機遇也是新的挑戰。
馬爾文帕納科技術可以幫助科研和工業:
減少對稀缺元素的依賴
了解分層孔徑分布
了解局部結構
在裝載過程中對基底顆粒進行表征
控制催化劑載體上活性位點的分布
優化和檢測制造過程
良好的過程控制是催化劑制造的核心,可用于檢查各生產階段的材料是否符合預期標準,也可用于優化過程(尤其是擴大規模) 以降低成本。從分析的角度來看,部分挑戰在于測量的及時性,這正是旁線測量儀器真正能發揮作用的地方,它有助于簡化決策過程,從而實現明確的投資回報。
馬爾文帕納科設備提供離線或在線分析模式,易于操作,完整數據輕松獲得:
以負責任和可持續的方式使用原材料
檢查是否符合純度規格
預測涂層的穩定性
解決生產中粒度、化學、結構方面的各種問題
了解催化劑性能
催化劑的性能不僅僅取決于最初在反應器中發生情況的影響,其隨時間變化的性能對于其商業成功至關重要。在更長的時間范圍內對工業相關規模的催化劑進行原位分析是學術界和工業界的一系列卓有成效的研究方向,而馬爾文帕納科儀器恰好可以在這方面發揮所長。
馬爾文帕納科離線和在線版本使用相同的技術,有助于將結果從早期研究轉移到后期開發:
放大研究方法
研究催化劑的物理穩定性和使用壽命
在裝載過程中對基底顆粒進行表征
控制催化劑載體上活性位點的分布
馬爾文帕納科催化表征解決方案
易于操作的元素分析技術

X射線熒光光譜+電控熔融技術
Zetium和Epsilon系列XRF光譜儀,提供了一種簡單易用的方法來分析元素組成,監測微量元素和檢測雜質。具備出色的靈敏度(低至0.1ppm),適用于全元素范圍的獨立研發應用和過程控制,且在基質元素和ppm級雜質的測量方面比ICP更可靠。
FORJ火蠑和LeNeo電控熔樣機,即可制備用于XRF分析的玻璃熔片,也可制備用于ICP分析的過氧化物或硼酸鹽熔液。對催化劑材料尤其適用,熔片樣品消除了粒度、礦物效應和表面粗糙度等因素的任何影響。
此外,馬爾文帕納科還提供在線XRF分析技術:
連續監測料液的計量偏差
持續檢測反應釜中的成分變化
連續測量連續卷涂層的在線成分分析
高分辨粒度分布

激光衍射+動態光散射+圖像法
Mastersizer 3000+高速智能激光粒度儀可快速、準確地測定粉末、懸濁液和乳液的粒度分布,測量范圍達到0.01-3500 μm,使其成為適用于大多數粒度測定應用的、可靠的通用型儀器。

使用Mastersizer 3000+,準確測試出Vulcan XC-72炭黑三種Pt負載水平的粒度分布,顯示在最低負載量時,粒徑為的雙峰分布。
Morphologi 4和Hydro Insight可以利用圖像法對顆粒粒形進行分析,自動化還意味著可以對大樣本集(通常為10,000至500,000個顆粒)進行分析。
Zetasizer Advance系列納米粒度電位儀可以用于200-300nm以下粒度范圍顆粒的粒度檢測。
此外,馬爾文帕納科還提供在線粒度分析系統。Insitec系統專為在線監測而設計,每隔幾秒鐘即可對指定粒度范圍內的粉末、乳液、噴霧及漿料進行實時分析(透鏡可覆蓋0.1-2500 μm粒度范圍)。
可靠的zeta電位測量技術

動態光散射+電泳光散射
Zetasizer Advance系列納米粒度電位儀可以用于準確測量zeta電位。在催化劑制造中,顆粒所帶電荷在粘附和聚集過程中起著重要作用,可以通過電泳光散射 (ELS) 測量的zeta電位來量化電荷生成的傾向性。

顆粒的凈電荷接近于零時,由于聚集和絮凝作用,大顆粒的形成趨勢得到加強。可通過改變分散劑的pH值來防止絮凝并實現穩定。
功能強大的相分析技術

X射線衍射
Aeris和Empyrean銳影X射線衍射儀是備受催化劑業內人士青睞的兩款XRD儀器。了解結晶相的原子結構是確定多相催化劑的構效關系和反應機理的重要組成部分。

該圖顯示了Aeris在反射模式下對兩個金屬有機框架 (MOF) 樣品進行的兩次五分鐘測量,每個樣品都是在不同條件下處理。即使是五分鐘的掃描也可以立即顯示處理參數是否影響結晶相純度。
Empyrean銳影是多功能的衍射平臺,提供各種測試選項,特別適合研發實驗室,除了完成Aeirs的所有工作以外,它還可以:
對催化劑材料進行廣泛的動態現場原位表征或原位測量,可洞悉實際情況
使用小角X射線散射 (SAXS) 確定催化劑支架的更大尺寸(和孔徑)
使用X射線全散射和原子對分布函數分析 (PDF) 了解非晶材料的局部結構




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馬爾文帕納科
2024年底麥克默瑞提克加入馬爾文帕納科,隨著兩家公司的正式融合,Micromeritics在表面積、孔隙率、催化活性、密度、催化劑評價等方面的先進分析技術,完美補充馬爾文帕納科催化劑材料表征矩陣,為催化劑研發和生產提供了多維度的表征解決方案。點擊下列鏈接,領取馬爾文帕納科&麥克默瑞提克催化劑表征-選型工具箱。