This work was supported by the Department of Energy Bioenergy Technologies Office under Contract no. DE-AC36-08-GO28308. The U.S. Government retains and the publisher, by accepting the article for publication, acknowledges that the U.S. Government retains a nonexclusive, paid up, irrevocable, worldwide license to publish or reproduce the published form of this work, or allow others to do so, for U.S. Government purposes.

<ol>
	<li>Cvetanovi&#263;, R. J., Amenomiya, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+a+Temperature-Programmed+Desorption+Technique+to+Catalyst+Studies.">Application of a Temperature-Programmed Desorption Technique to Catalyst Studies.</a> Adv. Catal. 17, 103-149 (1967).</li><li>Falconer, J. L., Schwarz, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature-Programmed+Desorption+and+Reaction:+Applications+to+Supported+Catalysts.">Temperature-Programmed Desorption and Reaction: Applications to Supported Catalysts.</a> Catal. Rev. - Sci. Eng. 25 (2), 141-227 (1983).</li><li>Hurst, N. W., Gentry, S. J., Jones, A., McNicol, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature+Programmed+Reduction.">Temperature Programmed Reduction.</a> Catal. Rev. - Sci. Eng. 24 (2), 233-309 (1982).</li><li>Sanchez, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=When+Gold+Is+Not+Noble:+Nanoscale+Gold+Catalysts.">When Gold Is Not Noble: Nanoscale Gold Catalysts.</a> J. Phys. Chem. A. 103 (48), 9573-9578 (1999).</li><li>Alayoglu, S., Nilekar, A. U., Mavrikakis, M., Eichhorn, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ru-Pt+core-shell+nanoparticles+for+preferential+oxidation+of+carbon+monoxide+in+hydrogen.">Ru-Pt core-shell nanoparticles for preferential oxidation of carbon monoxide in hydrogen.</a> Nat Mater. 7 (4), 333-338 (2008).</li><li>Wachs, I. E., Madix, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+oxidation+of+methanol+on+a+silver+(110)+catalyst.">The oxidation of methanol on a silver (110) catalyst.</a> Surf. Sci. 76 (2), 531-558 (1978).</li><li>Topsoe, N. Y., Topsoe, H., Dumesic, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vanadia/Titania+Catalysts+for+Selective+Catalytic+Reduction+(SCR)+of+Nitric-Oxide+by+Ammonia.">Vanadia/Titania Catalysts for Selective Catalytic Reduction (SCR) of Nitric-Oxide by Ammonia.</a> J Catal. 151 (1), 226-240 (1995).</li><li>Clarke, D. B., Bell, A. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Infrared+Study+of+Methanol+Synthesis+from+CO2+on+Clean+and+Potassium-Promoted+Cu/SiO2.">An Infrared Study of Methanol Synthesis from CO2 on Clean and Potassium-Promoted Cu/SiO2.</a> J Catal. 154 (2), 314-328 (1995).</li><li>Schaidle, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+and+Computational+Investigation+of+Acetic+Acid+Deoxygenation+over+Oxophilic+Molybdenum+Carbide:+Surface+Chemistry+and+Active+Site+Identity.">Experimental and Computational Investigation of Acetic Acid Deoxygenation over Oxophilic Molybdenum Carbide: Surface Chemistry and Active Site Identity.</a> ACS Catal. 6 (2), 1181-1197 (2016).</li><li>Ruddy, D. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+advances+in+heterogeneous+catalysts+for+bio-oil+upgrading+via+"ex+situ+catalytic+fast+pyrolysis":+catalyst+development+through+the+study+of+model+compounds.">Recent advances in heterogeneous catalysts for bio-oil upgrading via "ex situ catalytic fast pyrolysis": catalyst development through the study of model compounds.</a> Green Chem. 16 (2), 454-490 (2014).</li><li>Dutta, A., Schaidle, J. A., Humbird, D., Baddour, F. G., Sahir, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conceptual+Process+Design+and+Techno-Economic+Assessment+of+Ex+Situ+Catalytic+Fast+Pyrolysis+of+Biomass:+A+Fixed+Bed+Reactor+Implementation+Scenario+for+Future+Feasibility.">Conceptual Process Design and Techno-Economic Assessment of Ex Situ Catalytic Fast Pyrolysis of Biomass: A Fixed Bed Reactor Implementation Scenario for Future Feasibility.</a> Top. Catal. 59 (1), 2-18 (2016).</li><li>Venkatakrishnan, V. K., Delgass, W. N., Ribeiro, F. H., Agrawal, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxygen+removal+from+intact+biomass+to+produce+liquid+fuel+range+hydrocarbons+via+fast-hydropyrolysis+and+vapor-phase+catalytic+hydrodeoxygenation.">Oxygen removal from intact biomass to produce liquid fuel range hydrocarbons via fast-hydropyrolysis and vapor-phase catalytic hydrodeoxygenation.</a> Green Chem. 17 (1), 178-183 (2015).</li><li>Bej, S. K., Thompson, L. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acetone+condensation+over+molybdenum+nitride+and+carbide+catalysts.">Acetone condensation over molybdenum nitride and carbide catalysts.</a> Appl. Catal., A. 264 (2), 141-150 (2004).</li><li>Sullivan, M. M., Held, J. T., Bhan, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structure+and+site+evolution+of+molybdenum+carbide+catalysts+upon+exposure+to+oxygen.">Structure and site evolution of molybdenum carbide catalysts upon exposure to oxygen.</a> J Catal. 326, 82-91 (2015).</li><li>Lee, W. S., Kumar, A., Wang, Z. S., Bhan, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemical+Titration+and+Transient+Kinetic+Studies+of+Site+Requirements+in+Mo2C-Catalyzed+Vapor+Phase+Anisole+Hydrodeoxygenation.">Chemical Titration and Transient Kinetic Studies of Site Requirements in Mo2C-Catalyzed Vapor Phase Anisole Hydrodeoxygenation.</a> ACS Catal. 5 (7), 4104-4114 (2015).</li><li>Ren, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+Hydrodeoxygenation+of+Biomass-Derived+Oxygenates+to+Unsaturated+Hydrocarbons+using+Molybdenum+Carbide+Catalysts.">Selective Hydrodeoxygenation of Biomass-Derived Oxygenates to Unsaturated Hydrocarbons using Molybdenum Carbide Catalysts.</a> Chemsuschem. 6 (5), 798-801 (2013).</li><li>Grob, R. L., Kaiser, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Modern Practice of Gas Chromatography. , 403-460 (2004).</li><li>Guiochon Georges, L., Guillemin Claude, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Journal of Chromatography Library. 42, 563-586 (1988).</li><li>Guiochon Georges, L., Guillemin Claude, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Journal of Chromatography Library. 42, 587-627 (1988).</li><li>Guiochon Georges, L., Guillemin Claude, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Journal of Chromatography Library. 42, 629-659 (1988).</li><li>Guiochon Georges, L., Guillemin Claude, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Journal of Chromatography Library. 42, 661-687 (1988).</li><li>Baddour, F. G., Nash, C. P., Schaidle, J. A., Ruddy, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+&#945;-MoC1-x+Nanoparticles+with+a+Surface-Modified+SBA-15+Hard+Template:+Determination+of+Structure-Function+Relationships+in+Acetic+Acid+Deoxygenation.">Synthesis of &#945;-MoC1-x Nanoparticles with a Surface-Modified SBA-15 Hard Template: Determination of Structure-Function Relationships in Acetic Acid Deoxygenation.</a> Angew. Chem., Int. Ed. n/a-n/a. , (2016).</li><li>Habas, S. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Facile+Molecular+Precursor+Route+to+Metal+Phosphide+Nanoparticles+and+Their+Evaluation+as+Hydrodeoxygenation+Catalysts.">A Facile Molecular Precursor Route to Metal Phosphide Nanoparticles and Their Evaluation as Hydrodeoxygenation Catalysts.</a> Chem. Mater. 27 (22), 7580-7592 (2015).</li><li>Zhang, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deconvolution+and+quantification+of+hydrocarbon-like+and+oxygenated+organic+aerosols+based+on+aerosol+mass+spectrometry.">Deconvolution and quantification of hydrocarbon-like and oxygenated organic aerosols based on aerosol mass spectrometry.</a> Environ Sci Technol. 39 (13), 4938-4952 (2005).</li><li>Ko, E. I., Benziger, J. B., Madix, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reactions+of+Methanol+on+W(100)+and+W(100)-(5+X+1)C+Surfaces.">Reactions of Methanol on W(100) and W(100)-(5 X 1)C Surfaces.</a> J Catal. 62 (2), 264-274 (1980).</li><li>Pestman, R., Koster, R. M., Pieterse, J. A. Z., Ponec, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reactions+of+carboxylic+acids+on+oxides:+1.+Selective+hydrogenation+of+acetic+acid+to+acetaldehyde.">Reactions of carboxylic acids on oxides: 1. Selective hydrogenation of acetic acid to acetaldehyde.</a> J Catal. 168 (2), 255-264 (1997).</li><li>Pestman, R., Koster, R. M., Van Duijne, A., Pieterse, J. A. Z., Ponec, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reactions+of+carboxylic+acids+on+oxides:+2.+Bimolecular+reaction+of+aliphatic+acids+to+ketones.">Reactions of carboxylic acids on oxides: 2. Bimolecular reaction of aliphatic acids to ketones.</a> J Catal. 168 (2), 265-272 (1997).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NIST+Standard+Reference+Database+Number+69.">NIST Standard Reference Database Number 69.</a> NIST Chemistry WebBook. , (2016).</li><li>Ausloos, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+critical+evaluation+of+a+comprehensive+mass+spectral+library.">The critical evaluation of a comprehensive mass spectral library.</a> J. Am. Soc. Mass Spectrom. 10 (4), 287-299 (1999).</li><li>Barwick, V., Langley, J., Mallet, T., Stein, B., Webb, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Best Practice Guide for Generating Mass Spectra. , (2006).</li><li>Lecchi, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Method+for+Monitoring+and+Controlling+Reproducibility+of+Intensity+Data+in+Complex+Electrospray+Mass+Spectra:+A+Thermometer+Ion-based+Strategy.">A Method for Monitoring and Controlling Reproducibility of Intensity Data in Complex Electrospray Mass Spectra: A Thermometer Ion-based Strategy.</a> J. Am. Soc. Mass Spectrom. 20 (3), 398-410 (2009).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

שיטת TPRxn היא כלי רב עצמה עבור הקרנה של חומרים קטליטיים, מתן מידע על הפעילות סלקטיביות של זרז כפונקציה של טמפרטורת תגובה. טמפרטורה המתוכנתת אחרות שיטות כגון TPD, TPO ו TPR יכולות לספק מידע על כוח הספיחה של מגיבים, מספר אתרי ספיחה, ונהלים לטיפול מקדים זרז מתאימים, אבל לא מספקות נתוני ביצועי קטליטי ישירים. חשוב לציין כי שיטת TPRxn המפורטת בעבודה זו לא למדוד את שיעורי תגובה יציבים, ובכך, נתוני תגובה עשויים לכלול את ההשפעות של ייצוב זרז, שחרור משרות ומגבלות תחבורה. עם זאת, מחקרי TPRxn הם לעתים קרובות תפוקה גבוהה יותר מאשר ניסויים יציבים, אספקת תובנה ראשונית לתוך פעילות זרז סלקטיביות שיכול להניע ולהודיע ​​מחקרים עתידיים קפדניים יותר. הרחקת חמצן בעוד של חומצה אצטית על זרזי קרביד מוליבדן תחת מנצח תגובה ספציפיitions מפורט בעבודה זו, שיטת TPRxn ישימה למגוון רחב של תרכובות מגיבות (למשל, אתנול, מתנול, crotonaldehyde), חומרים קטליטיים (למשל, זאוליטים, מתכות אצילות, תחמוצות מתכת) ותנאי תגובה (למשל, ריכוזיים מגיבים , נהלי טיפול קדם, לחצים). עם הגדרת המערכת המתוארת בעבודה זו, מגבלות במולקולות מגיבות נלמדים הן בעיקר התנודתיות (כלומר, נקודת רתיחה) של מולקולה מגיבה תאימות עם ציוד אנליטי. לשימוש saturator, את המגיב חייב להיות תנודתי מספיק כדי להגיע לריכוזי מספיק בשלב האדים שהכתיב עקרונות תרמודינמיים (כלומר, אד נוזל-שיווי משקל). השימוש של תרכובות נקודה גבוהה-רתיחה יכול להיות מושלם עם התוספת של מכשיר חימום מבוקר אל saturator, כגון אמבט שמני מינרליים מחומם. היכולת לפקח על גז שפכי כור rEAL אמת באמצעות MS באינטרנט מאפשר למשתמש לעקוב אחר התקדמות תגובה על מנת לוודא כי המערכת מבצעת כראוי, ובכך לשפר את יעילות שיטת TPRxn. שימוש MS מפשט את פעולת המערכת, כמו ניטור פסגות פיצול ראשוניים (טבלה 2) מבטל את הניחושים בפעולות כגון צעדי טיהור, שבו חשוב לדעת מתי המערכת ברורה של מזהמים עלולים להשפיע על הניסוי. למרות נתונים כמותיים קפדניים קשים להשיג מתוך MS, נתונים וכמותיות ניתנים להשגה למרות המורכבות של דפוסי פיצול המוצר שנצפו (טבלה 2). לקבלת ביצועים אופטימליים MS, חשוב לאפשר הוואקום הטורבו לשאוב מספיק זמן כדי להגיע לחצי נמוך מספיק במקור היון. באופן דומה, שסתום הפתח 1 מיקרומטר השולט זרימת גז MS חייב להיות סגור היטב כדי למשאבת טורבו לתפקד כראוי בין ניסויים (כלומר, להגיע מספיקly בלחץ נמוך). ההתמדה של m / z = 18 (מים) בנתוני MS היא אינדיקטור פוטנציאלי כי המשאבה טורבו אינה מתפקדת כראוי או כי דרוש זמן נוסף עבור משאבת הוואקום כדי לטהר את תא הוואקום לפני תחילת ניסוי. מפתח נוסף להשגת נתוני MS אמינים הוא האוסף של תבניות פיצול המוניות עבור תרכובות טהורות רלוונטיות לפני ביצוע ניסויים. דפוסי פיצול Mass ידועים להיות מכשיר ספציפי. 29, 30, 31 אם נתונים וכמותיות של תוצרי תגובה הוא רצויים, איסוף דפוסי פיצול מונית מתחם טהורים עבור כל מין, כפי שמוצג בטבלה 2, ישפרו את האיכות והאמינה של תוצאות דרמטיות. אם נתוני וכמותיות אינו נחוצים, דפוסי פיצול המוניים לקבל ממאגר נתוני NIST כימית WebBook עשויים להספיק. 28 &lt;p class = &quot;jove_content&quot;&gt; ניטור רציף של לחץ מקור MS יון ואת הלחץ במערכת במהלך התגובה הם גורמים חשובים בפתרון סתירות פוטנציאל כלשהו בנתונים. באופן כללי, הלחץ במערכת באופן חיובי משפיע על לחץ מקור יון בתוך MS, ולחץ מקור היון משפיע ישירות על עוצמת אות m / z. לפיכך, שינויים בלחץ מערכת עשויים להוביל לשינויים בעוצמת אות MS. אינדיקציה לכך שפעת הלחץ הזה הייתה נוכחת במהלך ניסוי היא גידול אחיד בכל עוצמות m / z. כדי למתן בעיה זו, ודא כי הירידה בלחץ ברחבי הכור נמוכה לאורך הניסוי. זו יכולה להיות מושגת באמצעות דילול של הזרז במיטה עם שבבי קוורץ של גודל החלקיקים המתאים כמתואר בשלב 1.2.4. גורם קריטי בהשגת ביצועי כמותיים אופטימליים של μGC הוא וחזק של נתוני כיול מכשיר. recalibration השלם יכול להיות נדיר ( <em&gt; כלומר, בשנה או פעמיים בשנה); עם זאת, חוזר שבועון כיול קנה מידה אחיד יעזור לזהות ולתקן כל סחף אות הגלאי. תופעה נוספת להיות מודעת הוא להיסחף זמן שמירה, במיוחד אם יש chromatograms פסגות משחררים סמוכים לסוף השיטה (זמן ריצת שיטה היעיל הקצר יש יתרון בשמירת רזולוציה גבוהה זמנית). האם שימור פעמים לעבור בתקופות מאוחרות יותר, פסגות מתחמות עשויות להתחיל להקטין בתחום (בשל עיתוי backflush), או להיעלם לגמרי. הפעלת סטנדרטי כיול מדגם לעתים קרובות תעזור לזהות את הבעיה. הליך נוסף ששפר את איכות שחזור של נתוני μGC שלנו הוא להחזיק את עמודות μGC בטמפרטורות ולחצים המרביים המוותרות שלהם כאשר המכשיר אינו בשימוש (כלומר, &quot;bakeout&quot; מצב). זה &quot;bakeout&quot; מסייע להסיר חמצן, מים, חומצה אצטית ומזהמים אחרים מטורי μGC ומכיןμGC לניסוי הבא. הנדסיים שונים שיפרו את הפונקציונליות ואת הביצועים הכוללים של המערכת TPRxn חומצה אצטית שלנו. A 2 מיקרומטר מוצקים מסנן הוצב במעלה הזרם של נקב 1 מיקרומטר MS. מסנן זה הפחית את התדירות דרמטית של כיבוי משאבה טורבו כדי ברור חסימה באופן ידני על פיית MS. על ידי הפחתת תדירות חסימת פתח, המסנן המוצק צמצם את ההשבתה הכוללת של המערכת. קלטות חום משמשות על סעיפי צינורות כדי למנוע אדי עיבוי. זה משמש כדי להגן על ציוד אנליטי מנזק לשמור ניתוח מדויק של הרכב הגז. בנוסף, כלי בנוקאאוט קטן, מוסק ממוקם במעלה הזרם של μGC. כלי בנוקאאוט זה (איור 1D) ממוקם בנקודת שפל במערכת ומשמש כאמצעי מיותר כדי לצמצם את האפשרות של מוצרים נוזליים הזנת μGC, אשר יגרום נזק קולוםננו-שניות. מסנני גז נקיים משמשים על הגזים המוביל μGC כדי להסיר כל מזהמי מים וחמצן מן הטוהר גבוה במיוחד (UHP) הגזים המובילים. מלכודות מים משמשות גם על H 2 וגז UHP הוא מאכיל למערכת הכור למנוע כמויות זעירות של מים מן שמסבך את הפרשנות של תוצאות ניסיוניות. &quot;רך-שימוש&quot; נוספים אמצעים לסייע בהבטחת איסוף הנתונים באיכות הגבוהה ביותר. לדוגמה, בעת שימוש μGC הלחץ במערכת יגדל מ הסביבה לכ 130 kPa. חשוב להימנע מלעבור את השסתום המשולש המעמדת &#39;μGC&#39; שלו למצב &#39;מקומי פליטת פורקן&#39; תוך בלחץ מערכת יותר מ -14 kPa, כמו השינוי הפתאומי בלחץ יעבור מיטת הזרז, דחיפתו לתוך צינורות המערכת. כתוצאת דוגמא שנייה, בשים לב חרוץ יסייע בניתוח נתונים ופתרון בעיות מערכת, בעיקר בסימון של pres המערכהבטוח ואת הטמפרטורה שבה זריקות μGC להתרחש במהלך חומצה אצטית TPRxn. לשעבר נדרש כדי לחשב את קצב הזרימה בפועל של חומצה אצטית לרוחב המיטה זרז (מבוסס על עקרונות אדי נוזל-שיווי משקל), ואת האחרון חשוב לשבץ נתונים μGC במדויק בטמפרטורה נתונה.

תגובה מתוכנת טמפרטורה (TPRxn) היא אחת שיטות מתוכנות טמפרטורה רבות, כולל desorption (TPD), חמצון (TPO), והפחתה (TPR), ואת תמורה באמצעות חשיפה של זרז זאת במקביל מגיב עם או ואחריו עלייה מתמדת טמפרטורה. 1, 2, 3 TPRxn היא טכניקה חולפת המספקת מידע אודות פעילות זרז סלקטיביות כפונקציה של טמפרטורת תגובה. 4, 5, 6 גם זוהי טכניקה פופולרית: חיפוש של &quot;תגובה מתוכנת הטמפרטורה של המילים בתשואות הספרות למעלה מ -1,000 מקורות בצטטו את השימוש בו. ניסויים TPRxn בדרך כלל מבוצעים במערכת microreactor, מצויד ספקטרומטר מסה (MS) לניתוח בזמן אמת של הקולחים הכור ואת המתאם של performance עם הטמפרטורה. גזים מגיבים יכולים להיות מוצגים באמצעות בקרי זרימה המוניים ונוזלים ניתן הציגו באמצעות משאבת מזרק או כמו אדים ידי מבעבע גז אינרטי דרך נוזל. הזרז הוא לעתים קרובות מראש שטופלו באתרו כדי ליצור את שלב קטליטי הרצוי עבור התגובה. חלק מהמערכות מאובזרים בציוד אנליטי נוספים, מעבר ספקטרומטר מסה טיפוסית, כדי לספק מידע כמותי או איכותי על סלקטיביות זרז, מינים פני השטח הנוכחי על זרז, או מנגנון התגובה. לדוגמא, הטמפרטורה המתוכנת הפורה באתרו Transform ספקטרוסקופיה אינפרא האדום (FTIR) מספקת מידע על האבולוציה של מיני משטח עם משתנה טמפרטורת תגובה. מערכת 7, 8 TPRxn הפגינו בעבודה זו מצוידת הכרומתוגרמה גז (GC) בנוסף MS טיפוסי יותר. GC זה, מצויד בארבעה טורים מקבילים, מאפשר לכמת מדויק יותרfication של תוצרי התגובה, אך היא מוגבלת תדירות ניתוח על ידי הזמן שלוקח את המוצרים elute בכל העמודות. לכן, השילוב של MS ו- GC יכול להיות שימושי במיוחד עבור צימוד זיהוי בזמן אמת עם כימות מדויק של מגיבים ומוצרים. הנה, אנחנו מיישמים את המתודולוגיה TPRxn ללמוד את הרחקת חמצן של חומצה אצטית על מחוללי קרביד מוליבדן. זוהי תגובה מעניינת וחשובה במחקר זרז, כמו חומצה אצטית היא אנלוגית שימושי עבור חומצות קרבוקסיליות רבות נוכחי אדי פירוליזה ביומסה. 9 תכולת החמצן הגבוהה אד פירוליזה ביומסה מחייבת הסרת חמצן כדי לייצר דלק פחמימני, 10, 11, 12 ו זרזי קרביד מוליבדן הראה מבטיח ביצועי הרחקת חמצן עבור תרכובות מודל אדי פירוליזה רבות ביומסה, כולל furfural, 1-propanol,phenolics וחומצה אצטית. 9, 13, 14, 15, 16 עם זאת, הפעילות סלקטיביות של זרזי קרביד מוליבדן בתגובות הרחקת חמצן תלויים במבנה הזרז ורכב, המין מגיב ואת תנאי התגובה. הנתונים שנאספו TPRxn של חומצה אצטית מראה כי זרזים קרביד מוליבדן פעילים לתגובות הרחקת חמצן מעל בקירוב 300 ° C, וכאשר בשילוב עם מידע אפיון זרז מאפשר כימות של פעילות הזרז כפונקציה של הטמפרטורה באמצעות חישוב שיעורי תחלופה חומצה אצטית. תוצאות TPRxn מראות כי הרחקת חמצן (כלומר, CO-שביר bond) מוצרים הם העדיפו בטמפרטורות נמוכות בקירוב 400 ° C ו decarbonylation (כלומר, CC-שביר bond) מוצרים הם Favoאדום בטמפרטורות מעל בקירוב 400 ° C. בנוסף, מחקרים TPRxn להמחיש את השינויים שחלו בפעילותו סלקטיביות של זרזים קרביד מוליבדן הופק באמצעות נהלים סינתטיים שונים (כלומר, ייצור מבנים זרז קרביד מוליבדן שונים וקומפוזיציות). ובכל זאת, את הערך של המידע הזה, ובאופן כללי יותר, היישום המוצלח של נתוני ניסוי TPRxn כלפי עיצוב זרז ואופטימיזציה תהליך הוא פונקציה של איכות הנתונים מתקבל. שיקול וידע זהירים של קשיי הפוטנציאל והמגבלות הדגישו לאורך כל הליך TPRxn הוא בעל חשיבות עליון.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="942">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">glacial acetic acid</td>
			<td style="width:179px;">Cole-Parmer</td>
			<td style="width:148px;">EW-88401-62</td>
			<td style="width:401px;">alternate supplier acceptable if ACS purity grade. See caution statement in protocol for safety information</td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">UHP H&#8322;</td>
			<td style="width:179px;">Airgas</td>
			<td style="width:148px;">HY R300</td>
			<td>alternate supplier acceptable if &#62;99.99% purity</td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">UHP He</td>
			<td style="width:179px;">Airgas</td>
			<td style="width:148px;">HE R300SS</td>
			<td>alternate supplier acceptable if &#62;99.99% purity</td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">UHP Ar</td>
			<td style="width:179px;">Arigas</td>
			<td style="width:148px;">AR R200</td>
			<td>alternate supplier acceptable if &#62;99.99% purity</td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">acetone</td>
			<td style="width:179px;">VWR International</td>
			<td style="width:148px;">BDH1101-4LP</td>
			<td>alternate supplier acceptable if &#62;99.5% purity</td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">quartz chips</td>
			<td style="width:179px;">Powder Technology Inc.</td>
			<td style="width:148px;">Crushed Quartz</td>
			<td style="width:401px;">sieved 180-300 &#181;m, calcined in air at 500 &#176;C overnight</td>
		</tr>
		<tr height="56">
			<td height="56" style="height:56px;width:215px;">mass spectrometer - turbo vacuum pump</td>
			<td style="width:179px;">Pfeiffer Vacuum</td>
			<td style="width:148px;">TSU 071</td>
			<td style="width:401px;">mass spectrometer is controlled with LabVIEW 2010 software package (National Instruments)</td>
		</tr>
		<tr height="56">
			<td height="56" style="height:56px;width:215px;">mass spectrometer - turbo vacuum pump</td>
			<td style="width:179px;">Stanford Research Systems</td>
			<td style="width:148px;">RGA100</td>
			<td style="width:401px;"></td>
		</tr>
		<tr height="126">
			<td height="126" style="height:126px;width:215px;">micro gas chromatograph</td>
			<td style="width:179px;">Agilent</td>
			<td style="width:148px;">CP740388</td>
			<td style="width:401px;">490 Micro GC; 4-channel system 
			Channel 1: 494001360 Molseive 10m, heated backflush 
			Channel 2: 494001460 PPU 10m, heated backflush 
			Channel 3: 490040 AL2O3/KCL 10+0.2m, heated backflush SPECIAL 
			Channel 4: 492005750 5CB 15m, heated</td>
		</tr>
		<tr height="56">
			<td height="56" style="height:56px;width:215px;">GC software</td>
			<td style="width:179px;">Aglient</td>
			<td style="width:148px;">OpenLAB CDS EZChrom Edition</td>
			<td style="width:401px;"></td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">clean gas filters</td>
			<td style="width:179px;">Agilent</td>
			<td style="width:148px;">CP17974</td>
			<td>for use on GC carrier gases (He, Ar)</td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">quartz &#34;U-tube&#34; reactor</td>
			<td style="width:179px;">n/a</td>
			<td style="width:148px;"></td>
			<td>hand blown glass, custom built to order</td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">bubbler</td>
			<td style="width:179px;">n/a</td>
			<td style="width:148px;"></td>
			<td>custom built to order</td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">ceramic furnace</td>
			<td style="width:179px;">Watlow</td>
			<td style="width:148px;">discontinued</td>
			<td>Similar furnace part #: VC401J12A-B000R</td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">heat tape controller</td>
			<td style="width:179px;">n/a</td>
			<td style="width:148px;"></td>
			<td>custom built with Watlow EZ-zone parts</td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">heat tape</td>
			<td style="width:179px;">Omega</td>
			<td style="width:148px;">FGH051-060</td>
			<td style="width:401px;">alternate supplier for extreme temperature heat tape acceptable</td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">heat tape insulation</td>
			<td style="width:179px;">JEGS</td>
			<td style="width:148px;">710-80809</td>
			<td>alternate supplier acceptable</td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">thermocouple</td>
			<td style="width:179px;">Omega</td>
			<td style="width:148px;">e.g., KMQSS-062U-18</td>
			<td>K-type thermocouples; alternate sizes may be required</td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">thermocouple o-ring</td>
			<td style="width:179px;">Swagelok</td>
			<td style="width:148px;">VT-7-OR-001-1/2</td>
			<td>perfluoroelastomer(fluorocarbon FKM) o-ring</td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">2 &#181;m solids filter, VCR gasket</td>
			<td style="width:179px;">Swagelok</td>
			<td style="width:148px;">SS-4-VCR-2-2M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">1 &#181;m orifice, VCR gasket</td>
			<td style="width:179px;">Lenox Laser</td>
			<td style="width:148px;">SS-4-VCR-2</td>
			<td>for mass spectrometer orifice</td>
		</tr>
		<tr height="93">
			<td height="93" style="height:94px;width:215px;">316/316L stainless steel tubing and fittings</td>
			<td style="width:179px;">Swagelok</td>
			<td style="width:148px;">Varies</td>
			<td style="width:401px;">See Swagelok &#39;VCR Metal Gasket Face Seal Fittings&#39; and &#39;Stainless Steel Seamless Tubing and Tube Support Systems&#39; catalogs for more information</td>
		</tr>
		<tr height="93">
			<td height="93" style="height:94px;width:215px;">316/316L stainless steel tubing and fittings</td>
			<td style="width:179px;">Swagelok</td>
			<td style="width:148px;">Varies</td>
			<td style="width:401px;">See Swagelok &#39;Integral-Bonnet Needle Valves&#39;, &#39;Bellows-Sealed Valves&#39; and &#39;One-Piece Instrumentation Ball Valves&#39; catalogs for more information</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

temperature-programmed deoxygenation of acetic acid on molybdenum carbide catalysts

תגובה מתוכנת טמפרטורה (TPRxn) היא כלי פשוט אך רב עצמה עבור הקרנת ביצועי זרז מוצקים למגוון מצבים. מערכת TPRxn כולל הכור, תנור, מקורות גז ואדים, בקרת זרימה, מכשור לכמת תוצרי התגובה (למשל, כרומטוגרפיה גזית), ומכשור לניטור התגובה בזמן אמת (למשל, ספקטרומטר מסה). הנה, אנחנו מיישמים את המתודולוגיה TPRxn ללמוד זרזי קרביד מוליבדן עבור הרחקת החמצן של חומצה אצטית, תגובה חשובה בקרב רב בשדרוג / הייצוב של אדי פירוליזה ביומסה. TPRxn משמש להערכת זרז לפעילות סלקטיביות וכדי לבדוק שבילי תגובה היפותטי (למשל, decarbonylation, ketonization, ו הידרוגנציה). התוצאות של מחקר TPRxn של הרחקת חמצן באמצעות חומצה אצטית מראות כי קרביד מוליבדן הוא זרז פעיל עבור התגובה הזו בטמפרטורות מעל בקירוב 300 ° C ו שהתגובה הטובההרחקת חמצן (כלומר, CO-שביר bond) מוצרים בטמפרטורות נמוכות בקירוב 400 ° C ו decarbonylation (כלומר, CC-שביר bond) מוצרים בטמפרטורות מעל בקירוב 400 ° C.

של MS באינטרנט מספק את היכולת לנתח את הרכב הגז במוצא הכור בזמן אמת. של MS באינטרנט הוא לא בשילוב עם כל מכשיר להפריד מוצרים עוברים ניתוח, ולכן זיהוי מינים מאתגר כאשר הבחנה בין תרכובות עם חפיפת דפוסי פיצול המוני. כפי שניתן לראות בטבלה 2, רבים מהמוצרים הנפוצים מחומצה אצטית ניסויים TPRxn מאופיינים אותות מ &#39;/ z נפוץ מרובים. Deconvolution של נתוני MS (m / z = 1 - 100 כפונקציה של טמפרטורה) מאפשר שיופקו נתונים וכמותיות כי עוצמת אות MS עבור מין נתון היא בערך פרופורציונלית הלחץ החלקי של מינים. 26, 27 בעקבות deconvolution, הנתונים הם מנורמלים ותיקן, וכך ניתן להשתמש למחצה כמותית כדי לאסוף מידע כגון המרת מגיב ו relativריכוז ה מוצר כפונקציה של טמפרטורת תגובה (איור 4). ΜGC כלול גם את שיטת הכימות מדויק יותר של מגיבים ומוצרים, תוך שמירה על הרזולוציה הזמנית הנדרש לניתוח TPRxns. שיטת μGC בשימוש על ידי הקבוצה שלנו מגבילה את התדירות של אוסף מדגם במרווחים של כ 5.5 דקות (בקצב רמפה 10 ° C / min, הדבר מקביל ל מדגם בערך כל 55 מעלות צלזיוס). השעה בין הדגימות מוגבלות בשיטה הנדרשת כדי להשיג הן elution חד תחמוצת הפחמן ופרדה בין H 2 והוא בטור 1 של GC. איורים 5 ו -6 להראות נתונים נציג במחקר שהשווה את הפעילות סלקטיביות הרחקת חמצן באמצעות חומצה אצטית של זרזים קרביד מוליבדן עם מבנים, מורפולוגיות ויצירות שונות. באותה עבודה, ננו-חלקיקים MOC 1-x (NP-MOC &lt;sub&gt; 1-x) היו מסונתז עם ובלי תבנית SBA-15 ולעומת MOC 1-x ומו 2 נפח עיקר ג איור 5 ממחיש את השימוש בנתונים μGC, בשילוב עם מידע אפיון זרז, כדי ליצור חומצה אצטית ( איור 5 א) ו- H 2 (איור 5) שיעורי תחלופה (TOR) כפונקציה של טמפרטורת תגובה. התוצאות מראות כי NP-MOC בתבניות 1-x / הכלי MBSA הפגינו אצטית יותר חומצה TOR, וכך פעילות קטליטית יותר, לעומת NP-MOC 1-x untemplated, ו TOR חומצה אצטית דומה לעומת הזרזים קרביד מוליבדן בתפזורת להלן 400 ° C. מעל 400 ° C, הזרז בתבניות הפגין TOR חומצה אצטית חמור יותר מכל הזרזים האחרים למדו. ה- H 2 TOR נחלש על זרזי ננו-חלקיקים מאשר על הזרזים בתפזורת בכלל בטמפרטורות למדו. דמויות 6A ולהראות 6B נתונים עבור<html> הסלקטיביות כתגובה decarbonylation ו decarboxylation (המת&quot;ק, סכום של selectivities כדי CH 4, CO 2, ו- CO) ו ketonization (קט, סלקטיביות כדי אצטון), בהתאמה, כפונקציה של הטמפרטורה התגובה המתקבל הדגימה μGC במהלך הניסויים TPRxn. שני חומרים ננו-חלקיקים (NP-MOC 1-x ו- NP-MOC 1-x / הכלי MBSA) הפגינו יותר סלקטיביות כדי קט מעל 400 ° C מאשר עמיתיהם נפחם. לאור נתונים טיטרציה חומצה ו- H-אתר, החוקרים הסיקו כי סלקטיביות KET הגבוהות יוחסו גידול בשבריר של אתרי חומצה חזקים ביחס החומרים בצובר. יתר על כן, בהתבסס על תוצאות אלו, שיעור אתרי חומצת אתרי H זוהה כמאפיין מרכזי בקביעת ביצועים הרחקה חמצן באמצעות חומצה אצטית. איורים 5 ו -6, סרגלי שגיאות עבור כל נקודת נתונים מבוססים על נתונים שנאספו עבור ניסויים לשכפל 3 לפחות. EP-together.within-page = &quot;1&quot;&gt; <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/55314/55314fig1.jpg" /> איור 1. TPRxn ציוד. (א) קלטת חום עטופה. קלטת החום היא מודבקת צינורות נירוסטה עם הקלטת חשמל בטמפרטורה גבוהה ומכוסה שתי שכבות של בידוד תרמי. (ב) אצטית saturator חומצה. (C) תנור קרמיקה. (ד) נוק כלי בנקודה נמוכה במערכת TPRxn במעלה הזרם של μGC. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55314/55314fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/55314/55314fig2.jpg" /> איור 2. קוורץ כור &quot;U-tube&quot;. (א) מותקן קוורץ &quot;U-tube&quot; כור המשמש TPRxn חומצה אצטית. (ב) תקריב של זרז קרביד מוליבדןמיטה תרמית. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55314/55314fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/55314/55314fig3.jpg" /> תזרים תהליך איור 3.. תרשים זרימת תהליך עבור מערכת TPRxn. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55314/55314fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/55314/55314fig4.jpg" /> איור 4: ניתוח נציג של נתונים MS לאחר deconvolution. (א) המרה של חומצה אצטית ומימן ואת (B ו- C) הריכוזים היחסיים של המוצרים במהלך חומצה אצטית TPRxn באמצעות זרז קרביד מוליבדן. Reprinteד באישור [9]. כל הזכויות שמורות 2016 האגודה האמריקנית לכימיה. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55314/55314fig4large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 5" src="/files/ftp_upload/55314/55314fig5.jpg" /> איור 5: חומצה אצטית ומימן מחזור שיעור מנתונים μGC. ה (א) חומצה אצטית (B) קצב תחלופת מימן (TOR). ערכי TOR חושבו על ידי נרמול חומצה אצטית ומרת מימן במספר דיאלקטרי H-אתרים, בהתאמה, על החומרים קטליטיים. ברים שגיאה נקבעו מניסויים לשכפל לפחות 3 ולייצג את סטיית התקן בנתונים. המעובד באישור [22]. כל הזכויות שמורות 2016 Angewandte Chemie International Edition. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55314/55314fig5large.jpg" target="_blank">אנא</a>לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו. <img alt="איור 6" src="/files/ftp_upload/55314/55314fig6.jpg" /> איור 6: הסלקטיביות במהלך הניסויים TPRxn חומצה אצטית. הסלקטיביות כדי (א) decarbonylation ו decarboxylation (מת&quot;ק) ו- (ב) ketonization (קט) מוצרים במהלך הניסויים TPRxn חומצה אצטית על זרזים קרביד מוליבדן שונים. ברים שגיאה נקבעו מניסויים לשכפל לפחות 3 ולייצג את סטיית התקן בנתונים. המעובד באישור [22]. כל הזכויות שמורות 2016 Angewandte Chemie International Edition. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55314/55314fig6large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="שולחן 1" src="/files/ftp_upload/55314/55314table1.jpg" /> טבלה 1: מגיבומיני מוצר עם מקביל ריכוזי כיול. הריכוז הטיפוסי טווחי מגיבים ומוצרים במהלך TPRxn חומצה אצטית. סטנדרטי כיול עבור μGC צריכים להיות מתוכננים להיבנות לאורך טווח הריכוזים ציינו. הערה: אם ריכוז יחיד מוצג, ניתן להניח בטווח התחתון של טווח הריכוז שנצפה הוא% mol 0. <img alt="שולחן 2" src="/files/ftp_upload/55314/55314table2.jpg" /> טבלה 2: דפוס פיצול המוני. דפוסי הפיצול של מגיבים ומוצרים במהלך TPRxn חומצה אצטית. דפוסי פיצול משמשים באלגוריתם deconvolution MS לייצר נתוני ריכוז מינים מנורמלים. הודפס מחדש באישור [9]. כל הזכויות שמורות 2016 האגודה האמריקנית לכימיה. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55314/55314table2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של t</a>שולח. א עוצמות שהבר ההמוני, באופן מודגש, זוהו השברים מונית העיקריים עבור כל מתחם. ב כל m / z הערכים מה -1 - 100 הם שנאספו במהלך הניסויים TPRxn; רק קבוצת משנה נבחר מוצג כאן מתאים לערכים אלה m / z רק בשימוש deconvolution. ג Mass דפוסי פיצול נאספים על ידי החדרת אד מתחם טהור לתוך MS עבור כל התרכובות מלבד אתאן. דפוס הפיצול מונית אתאן מתקבל ממסד נתוני NIST כימית WebBook. 28

Watch this Scientific Journal Video about Temperature-programmed Deoxygenation of Acetic Acid on Molybdenum Carbide Catalysts at JoVE.com

Temperature-programmed Deoxygenation of Acetic Acid on Molybdenum Carbide Catalysts

אנו מציגים כאן פרוטוקול להפעלת כור מייקרו בקנה מידה מתוכנת טמפרטורה להערכת ביצועי קטליטי של קרביד מוליבדן במהלך הרחקת חמצן באמצעות חומצה אצטית.

טמפרטורה מתוכנתת הרחקת חמצן של חומצה אצטית על זרזי קרביד מוליבדן

Temperature programmed reaction (TPRxn) is a simple yet powerful tool for screening solid catalyst performance at a variety of conditions. A TPRxn system ...

temperature-programmed-deoxygenation-acetic-acid-on-molybdenum

Nanyang Technological University

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Organic Chemistry

Chemistry

Unit 1

Thermodynamics and Chemical Kinetics

SCIENTISTS IN ACTION

11.4K Views.  National Renewable Energy Laboratory.  אנו מציגים כאן פרוטוקול להפעלת כור מייקרו בקנה מידה מתוכנת טמפרטורה להערכת ביצועי קטליטי של קרביד מוליבדן במהלך הרחקת חמצן באמצעות חומצה אצטית. 

Video: Temperature-programmed Deoxygenation of Acetic Acid on Molybdenum Carbide Catalysts

Preparation of Silica Nanoparticles Through Microwave-assisted Acid-catalysis

Microwave-assisted synthetic techniques were used to quickly and reproducibly produce silica nanoparticle sols using an acid catalyst with nanoparticle diameters ranging from 30-250 nm by varying the reaction conditions. Through the selection of a microwave compatible solvent, silicic acid precursor, catalyst, and microwave irradiation time, these microwave-assisted methods were capable of overcoming the previously reported shortcomings associated with synthesis of silica nanoparticles using microwave reactors. The siloxane precursor was hydrolyzed using the acid catalyst, HCl. Acetone, a low-tan &#948; solvent, mediates the condensation reactions and has minimal interaction with the electromagnetic field. Condensation reactions begin when the silicic acid precursor couples with the microwave radiation, leading to silica nanoparticle sol formation. The silica nanoparticles were characterized by dynamic light scattering data and scanning electron microscopy, which show the materials&#39; morphology and size to be dependent on the reaction conditions. Microwave-assisted reactions produce silica nanoparticles with roughened textured surfaces that are atypical for silica sols produced by St&#246;ber&#39;s methods, which have smooth surfaces.

Silica nanoparticles were prepared using acid-catalysis of a siloxane precursor and microwave-assisted synthetic techniques resulting in the controlled growth of nanomaterials ranging from 30-250 nm in diameter. The growth dynamics can be controlled by varying the initial silicic acid concentration, time of the reaction, and temperature of reaction.

הכנה של חלקיקי סיליקה באמצעות חומצה קטליזה בסיוע מיקרוגל

Microwave-assisted synthetic techniques were used to quickly and reproducibly produce silica nanoparticle sols using an acid catalyst with nanoparticle ...

Manufacturing of Three-dimensionally Microstructured Nanocomposites through Microfluidic Infiltration

Microstructured composite beams reinforced with complex three-dimensionally (3D) patterned nanocomposite microfilaments are fabricated via nanocomposite in&#64257;ltration of 3D interconnected microfluidic networks. The manufacturing of the reinforced beams begins with the fabrication of microfluidic networks, which involves layer-by-layer deposition of fugitive ink filaments using a dispensing robot, filling the empty space between filaments using a low viscosity resin, curing the resin and finally removing the ink.&#160;Self-supported 3D structures with other geometries and many layers (e.g.&#160;a few hundreds layers) could be built using this method. The resulting tubular micro&#64258;uidic networks are then infiltrated with thermosetting nanocomposite suspensions containing nanofillers (e.g.&#160;single-walled carbon nanotubes), and subsequently cured. The infiltration is done by applying a pressure gradient between two ends of the empty network (either by applying a vacuum or vacuum-assisted microinjection). Prior to the infiltration, the nanocomposite suspensions are prepared by dispersing nanofillers into polymer matrices using ultrasonication and three-roll mixing methods. The nanocomposites (i.e.&#160;materials infiltrated) are then solidified under UV exposure/heat cure, resulting in a 3D-reinforced composite structure. The technique presented here enables the design of functional nanocomposite macroscopic products for microengineering applications such as actuators and sensors.

Three-dimensional (3D) microstructured composite beams are fabricated through the directed and localized infiltration of nanocomposites into 3D porous microfluidic networks. The flexibility of this manufacturing method enables the utilization of different thermosetting materials and nanofillers in order to achieve a variety of functional 3D reinforced nanocomposite macroscopic products.

ייצור של Nanocomposites microstructured תלת ממדי באמצעות Microfluidic הסתננות

Microstructured composite beams reinforced with complex three-dimensionally (3D) patterned nanocomposite microfilaments are fabricated via nanocomposite ...

Reverse Microemulsion-mediated Synthesis of Monometallic and Bimetallic Early Transition Metal Carbide and Nitride Nanoparticles

A reverse microemulsion is used to encapsulate monometallic or bimetallic early transition metal oxide nanoparticles in microporous silica shells. The silica-encapsulated metal oxide nanoparticles are then carburized in a methane/hydrogen atmosphere at temperatures over 800 &#176;C to form silica-encapsulated early transition metal carbide nanoparticles. During the carburization process, the silica shells prevent the sintering of adjacent carbide nanoparticles while also preventing the deposition of excess surface carbon. Alternatively, the silica-encapsulated metal oxide nanoparticles can be nitridized in an ammonia atmosphere at temperatures over 800 &#176;C to form silica-encapsulated early transition metal nitride nanoparticles. By adjusting the reverse microemulsion parameters, the thickness of the silica shells, and the carburization/nitridation conditions, the transition metal carbide or nitride nanoparticles can be tuned to various sizes, compositions, and crystal phases. After carburization or nitridation, the silica shells are then removed using either a room-temperature aqueous ammonium bifluoride solution or a 0.1 to 0.5 M NaOH solution at 40-60 &#176;C. While the silica shells are dissolving, a high surface area support, such as carbon black, can be added to these solutions to obtain supported early transition metal carbide or nitride nanoparticles. If no high surface area support is added, then the nanoparticles can be stored as a nanodispersion or centrifuged to obtain a nanopowder.

A &#8220;removable ceramic coating method&#8221; is presented in visual format for the synthesis of non-sintered and metal-terminated monometallic and bimetallic early transition metal carbide and nitride nanoparticles with tunable sizes and crystal structures.

סינתזה בתיווך Microemulsion הפוכה של monometallic ובי-המתכתי המוקדם מעבר מתכת קרביד ניטריד חלקיקים

A reverse microemulsion is used to encapsulate monometallic or bimetallic early transition metal oxide nanoparticles in microporous silica shells. The ...

Dynamic Electrochemical Measurement of Chloride Ions

This protocol describes the dynamic measurement of chloride ions using the transition time of a silver silver chloride (Ag/AgCl) electrode. Silver silver chloride electrode is used extensively for potentiometric measurement of chloride ions concentration in electrolyte. In this measurement, long-term and continuous monitoring is limited due to the inherent drift and the requirement of a stable reference electrode. We utilized the chronopotentiometric approach to minimize drift and avoid the use of a conventional reference electrode. A galvanostatic pulse is applied to an Ag/AgCl electrode which initiates a faradic reaction depleting the Cl&#713; ions near the electrode surface. The transition time, which is the time to completely deplete the ions near the electrode surface, is a function of the ion concentration, given by the Nernst equation. The square root of the transition time is in linear relation to the chloride ion concentration. Drift of the response over two weeks is negligible (59 &#181;M/day) when measuring 1 mM [Cl&#713;]using a current pulse of 10 Am-2. This is a dynamic measurement where the moment of transition time determines the response and thus is independent of the absolute potential. Any metal wire can be used as a pseudo-reference electrode, making this approach feasible for long-term measurement inside concrete structures.

Dynamic measurement of chloride ions is presented. Transition time of an Ag/AgCl electrode, during a chronopotentiometric technique, can give the concentration of chloride ions in electrolyte. This method does not require a stable conventional reference electrode.

מדידת אלקטרוכימיות הדינמית של יוני כלוריד

This protocol describes the dynamic measurement of chloride ions using the transition time of a silver silver chloride (Ag/AgCl) electrode. Silver silver ...

Extraction and Purification of Polyphenols from Freeze-dried Berry Powder for the Treatment of Vascular Smooth Muscle Cells In Vitro

Epidemiological studies indicate that increased flavonoid intake correlates with decreased mortality due to cardiovascular diseases (CVD) in the United States (US) and Europe. Berries are widely consumed in the US and have a high polyphenolic content. Polyphenols have been shown to interact with many molecular targets and to exert numerous positive biological functions, including antioxidant, anti-inflammatory, and cardioprotective effects. Polyphenols isolated from blackberry (BL), raspberry (RB), and black raspberry (BRB) reduce oxidative stress and cellular senescence in response to angiotensin II (Ang II). This work provides a detailed description of the protocol used to prepare the polyphenol extracts from freeze-dried berries. Polyphenol extractions from freeze-dried berry powder were performed using 80% aqueous ethanol and an ultrasonic-assisted extraction method. The crude extract was further purified and fractionated using chloroform and ethyl acetate, respectively. The effects of both crude and purified extracts were tested on Vascular Smooth Muscle Cells (VSMCs) in culture.

Extraction and Purification of Polyphenols from Freeze-dried Berry Powder for the Treatment of Vascular Smooth Muscle Cells In Vitro

This work details a step-by-step method to prepare polyphenol-rich extracts from freeze-dried berry powder. In addition, it provides a thorough description of how to use these polyphenol-rich extracts in cell culture in the presence of the peptide hormone angiotensin II (Ang II) using Vascular Smooth Muscle Cells (VSMCs).

מיצוי וטיהור של פוליפנולים מאבקת ברי מיובשים בהקפאה לטיפול בתאי שריר חלקים וסקולריים<em&gt; במבחנה</em

Epidemiological studies indicate that increased flavonoid intake correlates with decreased mortality due to cardiovascular diseases (CVD) in the United ...

Synthesis and Testing of Supported Pt-Cu Solid Solution Nanoparticle Catalysts for Propane Dehydrogenation

A convenient method for the synthesis of bimetallic Pt-Cu catalysts and performance tests for propane dehydrogenation and characterization are demonstrated here. The catalyst forms a substitutional solid solution structure, with a small and uniform particle size around 2 nm. This is realized by careful control over the impregnation, calcination, and reduction steps during catalyst preparation and is identified by advanced in situ synchrotron techniques. The catalyst propane dehydrogenation performance continuously improves with increasing Cu:Pt atomic ratio.

A convenient method for the synthesis of 2 nm supported bimetallic nanoparticle Pt-Cu catalysts for propane dehydrogenation is reported here. In situ synchrotron X-ray techniques allow for the determination of the catalyst structure, which is typically unobtainable using laboratory instruments.

סינתזה ובדיקה של Pt-Cu נתמך פתרון מוצק Nanoparticle זרזים עבור פרופ &#39;Dehydrogenation

A convenient method for the synthesis of bimetallic Pt-Cu catalysts and performance tests for propane dehydrogenation and characterization are ...

Synthesis of High Purity Nonsymmetric Dialkylphosphinic Acid Extractants

We present the synthesis of (2,3-dimethylbutyl)(2,4,4&#39;-trimethylpentyl)phosphinic acid as an example to demonstrate a method for the synthesis of high purity nonsymmetric dialkylphosphinic acid extractants. Low toxic sodium hypophosphite was chosen as the phosphorus source to react with olefin A (2,3-dimethyl-1-butene) to generate a monoalkylphosphinic acid intermediate. Amantadine was adopted to remove the dialkylphosphinic acid byproduct, as only the monoalkylphosphinic acid can react with amantadine to form an amantadine&#8729;mono-alkylphosphinic acid salt, while the dialkylphosphinic acid cannot react with amantadine due to its large steric hindrance. The purified monoalkylphosphinic acid was then reacted with olefin B (diisobutylene) to yield nonsymmetric dialkylphosphinic acid (NSDAPA). The unreacted monoalkylphosphinic acid can be easily removed by a simple base-acid post-treatment and other organic impurities can be separated out through the precipitation of the cobalt salt. The structure of the (2,3-dimethylbutyl)(2,4,4&#39;-trimethylpentyl)phosphinic acid was confirmed by 31P NMR, 1H NMR, ESI-MS, and FT-IR. The purity was determined by a potentiometric titration method, and the results indicate that the purity can exceed 96%.

A protocol for the synthesis of high purity nonsymmetric dialkylphosphinic acid extractants is presented, taking (2,3-dimethylbutyl)(2,4,4&#39;-trimethylpentyl)phosphinic acid as an example.

סינתזה של טוהר גבוהה חומצה Dialkylphosphinic Nonsymmetric Extractants

We present the synthesis of (2,3-dimethylbutyl)(2,4,4&#39;-trimethylpentyl)phosphinic acid as an example to demonstrate a method for the synthesis of high ...

Continuous Flow Chemistry: Reaction of Diphenyldiazomethane with p-Nitrobenzoic Acid

Continuous flow technology has been identified as instrumental for its environmental and economic advantages leveraging superior mixing, heat transfer and cost savings through the &#34;scaling out&#34; strategy as opposed to the traditional &#34;scaling up&#34;. Herein, we report the reaction of diphenyldiazomethane with p-nitrobenzoic acid in both batch and flow modes. To effectively transfer the reaction from batch to flow mode, it is essential to first conduct the reaction in batch. As a consequence, the reaction of diphenyldiazomethane was first studied in batch as a function of temperature, reaction time, and concentration to obtain kinetic information and process parameters. The glass flow reactor set-up is described and combines two types of reaction modules with &#34;mixing&#34; and &#34;linear&#34; microstructures. Finally, the reaction of diphenyldiazomethane with p-nitrobenzoic acid was successfully conducted in the flow reactor, with up to 95% conversion of the diphenyldiazomethane in 11 min. This proof of concept reaction aims to provide insight for scientists to consider flow technology&#39;s competitiveness, sustainability, and versatility in their research.

Continuous Flow Chemistry: Reaction of Diphenyldiazomethane with p-Nitrobenzoic Acid

Flow chemistry carries environmental and economic advantages by leveraging superior mixing, heat transfer and cost benefits. Herein, we provide a blueprint to transfer chemical processes from batch to flow mode. The reaction of diphenyldiazomethane (DDM) with p-nitrobenzoic acid, conducted in batch and flow, was chosen for proof of concept.

זרימה רציפה כימיה: התגובה של Diphenyldiazomethane עם חומצה - Nitrobenzoic p

Continuous flow technology has been identified as instrumental for its environmental and economic advantages leveraging superior mixing, heat transfer and ...

Chemical Precipitation Method for the Synthesis of Nb2O5 Modified Bulk Nickel Catalysts with High Specific Surface Area

We demonstrate a method for the synthesis of NixNb1-xO catalysts with sponge-like and fold-like nanostructures. By varying the Nb:Ni ratio, a series of NixNb1-xO nanoparticles with different atomic compositions (x = 0.03, 0.08, 0.15, and 0.20) have been prepared by chemical precipitation. These NixNb1-xO catalysts are characterized by X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, and scanning electron microscopy. The study revealed the sponge-like and fold-like appearance of Ni0.97Nb0.03O and Ni0.92Nb0.08O on the NiO surface, and the larger surface area of these NixNb1-xO catalysts, compared with the bulk NiO. Maximum surface area of 173 m2/g can be obtained for Ni0.92Nb0.08O catalysts. In addition, the catalytic hydroconversion of lignin-derived compounds using the synthesized Ni0.92Nb0.08O catalysts have been investigated.

Chemical Precipitation Method for the Synthesis of Nb2O5 Modified Bulk Nickel Catalysts with High Specific Surface Area

A protocol for the synthesis of sponge-like and fold-like Ni1-xNbxO nanoparticles by chemical precipitation is presented.

שיטת משקעים כימיים לסינתזה של Nb2O5 ששינה בצובר זרזים ניקל עם סגולי גבוה

We demonstrate a method for the synthesis of NixNb1-xO catalysts with sponge-like and fold-like nanostructures. By varying the Nb:Ni ratio, a series of ...

Preparation of Polyoxometalate-based Photo-responsive Membranes for the Photo-activation of Manganese Oxide Catalysts

This paper presents a method to prepare charge-transfer chromophores using polyoxotungstate (PW12O403-), transition metal ions (Ce3+ or Co2+), and organic polymers, with the aim of photo-activating oxygen-evolving manganese oxide catalysts, which are important components in artificial photosynthesis. The cross-linking technique was applied to obtain a self-standing membrane with a high PW12O403- content. Incorporation and structure retention of PW12O403- within the polymer matrix were confirmed by FT-IR and micro-Raman spectroscopy, and optical characteristics were investigated by UV-Vis spectroscopy, which revealed successful construction of the metal-to-metal charge transfer (MMCT) unit. After deposition of MnOx oxygen evolving catalysts, photocurrent measurements under visible light irradiation verified the sequential charge transfer, Mn &#8594; MMCT unit &#8594; electrode, and&#160;the photocurrent intensity was consistent with the redox potential of the donor metal (Ce or Co). This method provides a new strategy for preparing integrated systems involving catalysts and photon-absorption parts for use with photo-functional materials.

Here, we present a protocol to prepare charge transfer chromophores based on a polyoxometalate/polymer composite membrane.

הכנה של ממברנות צילום תגובה מבוססת-Polyoxometalate צילום-הפעלת זרזים תחמוצת מנגן

This paper presents a method to prepare charge-transfer chromophores using polyoxotungstate (PW12O403-), transition metal ions (Ce3+ or Co2+), and organic ...