分子筛厂家讲解：分子筛中催化反应的振动光谱及相关原位研究

催化领域的科学家们一直致力于优化现有工艺过程的活性和选择性，并不断开发新的工艺。在许多情况下，尽管现代的科学和技术提供了丰富的知识水平，反复试验法依然是种最常用的实验方法。为了改变这种情况，催化科学家们需要更深刻地理解反应过程及分子筛制备过程的关键步骤。在此基础上，才有可能设计和制备出所需要的具有优异反应性能的分子筛。但是，只有实时监测分子筛在反应中的性能才能得到可靠的信息。为了实现这一目标，采用合适的反应器和光谱/散射技术来实时研究催化反应过程显得极其重要，这种方法就是原位光谱。

一个催化循环由一系列的反应步骤组成，用于描述反应物分子在催化活性位点上转变为最终的反应产物。尽管科学家们数十年来一直致力于诠释这样的过程，仅有少数的反应能够解释清楚。想要获得这样的信息，需要关于催化材料在其寿命周期中每一步骤的详细信息：合成一焙烧一活化一反应一失活一再生（根据需要）。传统的表征方法（这里指非原位表征）主要在室温和常压的环境条件下，而不是实际的反应器中研究催化材料的这些步骤。尽管这样的方法也能得到有用的信息，但不能提供分子筛在反应过程中发生的变化的直接信息。这促使催化科学家们开发能够连续监测反应中的分子筛的分析设备。但是，反应过程的原位分析方法也有不利之处，分子筛周围的气相和/或液相同时也被探测到，包括催化材料的活性表面和非活性体相，使得解释变的模糊不清。

催化反应中的原位光谱可以追湖到1954年Eischens团队发表的两篇开创性的论文。他们通过红外光谱研究了CO与Cu、Pt、Pd、Ni负载的Si0₂之间的相互作用，以及氨与裂解分子筛之间的相互作用。值得注意的是，从现在的观点来看，这一研究在多大程度上可被认为是原位研究是有争议的，因为其反应条件与实际催化过程有很大差异。但是这是向原位方法迈出的重要一步，这是第一次考虑到存在吸附物的分子筛表面动力学的重要性。事实上，这可能是第一个用于测试非均相分子筛红外光谱的光谱-反应池。自此开创性研究后，原位光谱技术的使用不断取得进步。

在通常使用的原位技术中，红外光谱有最长的使用历史，并且经常应用于分子筛研究中。在发展初期，红外测试使用自支撑镜片（简单的透射/吸附测试）。自此之后，红外光谱有了长足发展，从而能够更快地获得更好质量的光谱。由于更灵敏的检测系统的发展以及制样方法的提高，使得红外光谱测试能够在相关反应条件下进行。在20世纪80年代早期，通过引入傅立叶红外变换技术，缩短了记录时间（数秒到数分钟），提高了分辦率（0.5~4cm^-1），可以通过调整获得所需的信噪比，因此红外光谱技术取得了巨大发展。如今在费用方面，傅立叶红外变换光谱相对比较便宜，是大学及工业异质催化实验室中常规实验设备之一。湖南天怡新材料有限公司是专业生产NaY分子筛、Y型分子筛、ZSM-5分子筛、USY分子筛、REY分子筛等为主要产品的分子筛厂家，如有需求，欢迎咨询。