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.

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The authors have nothing to disclose.

TPRxn 방법은 반응 온도의 함수로서 촉매의 활성 및 선택성에 대한 정보를 제공하고, 촉매 물질의 스크리닝을위한 강력한 도구이다. 예컨대 TPD, TPO와 TPR과 같은 다른 온도 프로그래밍 방법 흡착 반응물의 강도, 흡착 부위의 수 및 적절한 촉매의 전처리 과정에 대한 정보를 제공 할 수 있지만, 직접 촉매 성능 데이터를 제공하지 않는다. 이는이 연구에서 설명 된 TPRxn 방법은 정상 상태 반응 속도를 측정하지 않고, 따라서, 반응 데이터를 촉매 안정화, 비활성화 및 전송 제한의 영향을 포함 할 수 있다는 것을 주목하는 것이 중요하다. 그러나 TPRxn 연구들은 높은 정상 실험보다 처리량 동기보다 엄격한 미래 연구를 알릴 수있는 촉매 활성 및 선택성에 대한 초기 통찰력을 제공한다. 특정 반응 COND 하에서 탄화 몰리브덴 촉매 위에 아세트산하면서 탈산 소화itions이 작업에 설명되어 상기 TPRxn 방법은 반응물 화합물 (예를 들면, 에탄올, 메탄올, 크로톤 알데히드), 촉매 물질 (예, 제올라이트, 귀금속, 금속 산화물) 및 반응 조건 (예를 들면, 반응물의 농도는 넓은 범위에 적용 할 수있다 사전 처리 절차, 압력). 이 작품에 설명 된 시스템 설치로, 연구 반응물 분자의 제한은 주로 분석 장비와 반응물 분자와의 호환성 (즉, 비점) 변동성 있습니다. 포화 기에서 사용하기 위해, 상기 반응은 열역학적 원리 (즉, 증기 - 액체 평형)에 의해 지시 된 바와 같이, 기상에 충분한 농도를 달성하기 위해 충분히 휘발성이어야한다. 고비 점 화합물의 사용은 가열 된 미네랄 오일 욕으로 포화로 조절 된 가열 장치를 추가하여 달성 될 수있다. R의 반응기 유출 물 기체를 모니터링하는 기능온라인 MS를 사용 EAL 시간은 사용자가 반응 진행을 모니터하고, 따라서 TPRxn 방법의 효율을 향상시키는 시스템이 제대로 수행되고 있는지 확인 할 수있다. 이 시스템은 실험에 영향을 미칠 수있는 오염 물질을 취소하면 알고 있어야하는 등의 제거 공정 등의 작업의 추측을 제거 기본 분열 피크를 (표 2)를 모니터링 같이 MS의 사용은 시스템 작동을 단순화한다. 엄격한 정량적 데이터는 MS로부터 달성하기 어렵지만, 반 정량적 데이터는 관찰 제품 단편화 패턴 (표 2)의 복잡함에도 불구하고 달성된다. MS 최적의 성능을 위해, 상기 터보 진공 이온 소스에 충분히 낮은 압력에 도달하기에 충분한 시간을 허용하도록 펌프 중요하다. 유사하게, MS에 가스 유동을 제어하는 1 ㎛ 오리피스 밸브 단단히 터보 펌프, 즉, 충분한 도달 (실험 사이에 적절하게 기능하기 위해서는 종료해야LY 저압). MS 데이터에서의 m / z = 18 (물)의 영속성은 터보 펌프가 적절하게 작동하지 않는 것으로 하나의 가능성 지표 이상의 시간이 실험을 시작하기 전에 진공 챔버를 제거하기 위해 진공 펌프에 필요한 것이다. 신뢰할 수있는 MS 데이터를 얻기 위해 추가 키를 실험을 수행하기 전에 적절한 순수한 화합물의 질량 단편화 패턴의 집합이다. 질량 단편화 패턴 악기 구체적으로 공지되어있다. 반응 생성물의 반 정량적 데이터가 필요한 경우 29, 30, 31, 표 2에 나타낸 바와 같이, 각 종의 순수한 화합물 질량 단편화 패턴을 수집 극적 결과의 품질과 신뢰성을 개선 할 것이다. 반 정량적 데이터가 필요하지 않은 경우, 화학 WebBook NIST 데이터베이스로부터 얻어진 질량 단편화 패턴은 충분할 수있다. (28) &lt;P 클래스 = &quot;jove_content&quot;&gt;은 MS 이온 소스의 압력 및 반응 동안 시스템 압력의 지속적인 모니터링 데이터의 잠재적 불일치를 해결하는 중요한 요소이다. 일반적으로, 시스템 압력은 긍정적 MS 내의 이온 공급원의 압력에 영향을 미치며, 이온 소스 압력은 직접 m / z 신호 강도에 영향을 미친다. 따라서, 시스템 압력의 변화는 MS의 신호 강도의 변화를 초래할 수있다. 이 압력 효과를 실험 중에 존재한다는 표시가 모든 m / z 강도의 균일 한 증가이다. 이 문제를 완화하기 위해, 반응기를 가로 지르는 압력 강하가 실험 내내 낮은 것을 보장한다. 단계 1.2.4에 기재 한 바와 같이 적절한 입자 크기의 석영 칩 베드 촉매의 희석을 통해 달성 될 수있다. μGC 최적 정량적 성능을 달성하는 데 중요한 인자는 기기 교정 데이터의 유지이다. 전체 재 보정 (자주 할 수있다 <em&gt; 즉, 매년 또는 격년) 그러나, 하나의 표준 교정 매주 반복하여 확인하고 검출기 신호의 모든 드리프트를 해결하는 데 도움이 될 것입니다. 또 다른 현상은 염두하는 것입니다 체류 시간 드리프트, 크로마토 그램이 방법 (최단 효과적인 방법의 실행 시간이 높은 시간 해상도를 유지하는데 유리하다)의 끝 부분에서 용출 피크가 특히합니다. 시간 이후 시간으로 이동 보존해야, 화합물 피크는 지역에서 (백 플러시 타이밍으로 인해) 감소하기 시작, 또는 완전히 사라질 수 있습니다. 샘플 교정 표준을 실행하면 자주이 문제를 식별하는 데 도움이됩니다. 우리 μGC 데이터의 품질 및 재현성이 개선 된 추가의 절차는 장비 사용 (즉, &quot;베이크 아웃&quot;모드)에 있지 않을 때의 최대 허용 가능한 온도 및 압력에서 μGC 열을 유지하는 것이다. 이러한 &quot;베이크 아웃&quot;은 μGC 열에서 산소, 물, 아세트산 및 기타 오염 물질을 제거하는 데 도움이 준비다음 실험을위한 μGC. 각종 엔지니어링 제어 우리 아세트산 TPRxn 시스템의 전체 기능 및 성능을 개선하고있다. 고체로 2 μm의 필터는 1 ㎛ MS 오리피스의 상류 측에 배치 하였다. 이 필터는 크게 MS 오리피스 수동 분명 막힘 터보 펌프 중단의 빈도를 감소시켰다. 오리피스 막힘 빈도를 감소시킴으로써, 고체를 필터 시스템의 전체 중단 시간을 감소시켰다. 열 테이프 응축 증기의 발생을 방지하기 위해 튜브 섹션에 사용됩니다. 이 손상 분석 장비를 보호 가스 조성물의 정확한 분석을 유지하는 역할을한다. 또한, 작은, 밖 녹아웃 용기는 μGC의 상류에 위치한다. 이 녹아웃 용기 (도 1D)가 시스템의 최저점에 위치하며, 콜럼 손상 될 것이다 μGC 들어가는 액체 생성물의 가능성을 줄이기 위해 중복 척도로서 작용한다NS. 청정 가스 필터는 초 고순도 (UHP)의 캐리어 가스로부터 임의의 물 및 산소 오염물을 제거 μGC 캐리어 가스를 사용한다. 워터 트랩는 H (2)에 사용되고, 그 UHP 가스는 실험 결과의 해석을 복잡하게 물 미량 방지 반응기 시스템으로 공급한다. 추가 &quot;소프트 사용&quot;조치는 최고 품질의 데이터 수집을 보장하는 데 도움이됩니다. μGC를 사용할 때 예를 들어, 시스템의 압력은 약 130 kPa의 분위기로에서 증가 할 것이다. 그것을 밀어 촉매층을 이동 압력의 급격한 변화로 반면, 시스템의 압력보다 14 kPa로의 &#39;국소 배기 통기&#39;위치까지 &#39;μGC&#39;위치에서 삼방 밸브의 스위칭을 자제하는 것이 중요 시스템 튜빙. 두 번째 예를 들어, 근면 참고 복용은 데이터 분석 및 시스템 문제 해결, 시스템 대가로 특히 표기에 도움이 될 것입니다실상 μGC 주사는 아세트산 TPRxn 중에 발생되는 온도. 전자는 (기액 평형 원리에 기초하여) 촉매 베드에 걸쳐 아세트산의 실제 유량을 계산하기 위해 필요하고, 후자를 정확하게 소정의 온도로 μGC 데이터를 할당하는 것이 중요하다.

온도 프로그램 반응 (TPRxn)는 꾸준히 증가하여 산화 (TPO), 환원 (TPR), 진행과 반응 동시에 촉매의 노출을 통해 또는 다음 (TPD) 탈착 등 많은 온도 프로그래밍 방법 중 하나입니다 온도. 1, 2, 3 TPRxn는 반응 온도의 함수로서, 촉매 활성 및 선택성에 대한 정보를 제공하는 일시적인 기술이다. 4, 5, 6 또한 인기있는 기술이다 : 문헌 수율의 사용을 인용 1,000 원의 키워드 &#39;온도 프로그램 반응&#39;의 검색. TPRxn 실험은 일반적으로 실시간 반응기 유출 분석 및 P의 상관 관계에 대한 질량 분석기 (MS)를 갖춘 마이크로 반응기 시스템에서 수행온도 erformance. 반응 가스는 주사기 펌프를 통해 또는 액체를 통해 불활성 기체를 버블 링에 의해 증기로서 도입 될 수있는 질량 유량 제어기와 액체를 사용하여 도입 할 수있다. 촉매는 종종 반응을위한 바람직한 촉매 상을 형성하는 반응계에서 사전 처리된다. 일부 시스템은 촉매, 또는 반응 메커니즘에 존재하는 정량적 또는 정 성적 촉매 선택에 대한 자세한 내용은 표면 종을 제공하는, 전형적인 질량 분석기를 넘어, 추가 분석 장비를 갖추고 있습니다. 예를 들어, 현장 프로그래밍 푸리에 온도는 적외선 분광기 (FTIR)을 반응 온도를 변화와 표면 종의 진화에 대한 정보를 제공하는 변환. 이 연구에서 입증 7, 8 TPRxn 시스템은 전형적인 MS 이외에 가스 크로마토 그램 (GC)를 구비한다. 4 개의 병렬 열 장착이 GC는 더 정확한 정량화 가능반응 생성물을 없애는의 수 있으나,이 컬럼을 통해 용출 제품 걸리는 시간에 의한 분석 주파수에 제한된다. 따라서, MS 및 GC의 결합은 반응물과 생성물의 정확한 정량 실시간 식별을 연결하기에 특히 유용 할 수있다. 여기, 우리는 몰리브덴 탄화 촉매에 아세트산의 탈 산소를 연구하기 위해 TPRxn 방법론을 적용합니다. 아세트산 바이오 매스의 열분해 증기에 존재하는 많은 카르 복실 산에 유용한 아날로그이기 때문에 이것은 촉매 연구에 흥미 있고 중요한 반응이다. 9 매스 열분해 증기의 높은 산소 함량 푸르 푸랄, 1- 프로판올을 포함한 많은 미생물 열분해 기상 모델 화합물 용 탈산 소화 성능 유망 도시 한 탄화수소 연료, 10, 11, 12, 탄화 몰리브덴 촉매를 제조하는 산소 제거를 필요로한다,페놀 및 아세트산. 9, 13, 14, 15, 16 단, 탈산 소화 반응에서 탄화 몰리브덴 촉매의 활성 및 선택성은 촉매 구조 및 조성은 반응 종 및 반응 조건에 따라 달라진다. 아세트산 TPRxn로부터 수집 된 데이터는 탄화 몰리브덴 촉매는 캘리포니아 상기 탈산 소화 반응에 대한 활성임을 보여준다 촉매 특성 정보와 결합 될 때 300 ° C는 아세트산 회전율의 계산을 통해 온도에 따른 촉매 활성의 정량을 허용한다. TPRxn 결과는 탈 산소 (즉, CO 결합 - 분리) 제품이 약 이하의 온도에서 선호하는 것을 보여 400 ° C와 탈 카르 보 닐화 (즉, CC 결합 - 분리) 제품 사진은 마음에 있습니다약 이상의 온도에서 빨간색 400 ° C. 또한 TPRxn 연구는 다양한 합성 방법을 사용하여 제조 된 탄화 몰리브덴 촉매의 활성 및 선택성의 변화를 도시한다 (즉, 다른 탄화 몰리브덴 촉매 구조 및 조성물의 제조). 또,이 정보의 값은,보다 일반적으로, 촉매를 설계 및 공정 최적화 향해 TPRxn 실험 데이터의 성공적인 응용은 얻어진 데이터의 품질의 함수이다. TPRxn 절차 전반에 걸쳐 강조 잠재적 인 어려움과 한계를 충분히 고려하고 지식이 중요합니다.

<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

온도 프로그램 반응 (TPRxn)는 다양한 조건에서 고체 촉매의 성능을 선별하기위한 간단하면서도 강력한 도구입니다. TPRxn 시스템은 실시간 (예를 들면, 질량 분석)으로 반응을 모니터링하는 반응 생성물 (예를 들면, 가스 크로마토 그래피), 및 계측을 정량화하는 계측 제어 흐름 반응기, 보일러, 가스 및 증기 공급원을 포함한다. 여기서 우리는 아세트산, 바이오 매스의 열분해 증기의 업그레이드 / 안정화에 많은 가운데 중요한 반응의 탈 산소에 대한 몰리브덴 탄화 촉매를 연구하는 TPRxn 방법론을 적용합니다. TPRxn는 촉매 활성 및 선택성을 평가하고 가상의 반응 경로 (예를 들면, 탈 카보 닐화, ketonization, 수소화)을 테스트하기 위해 사용된다. 아세트산의 탈 산소 TPRxn 연구의 결과는 탄화 몰리브덴이 약 이상의 온도에서 반응을위한 활성 촉매임을 보여준다 300 ° C에서 반응 호의 해당약 이하의 온도에서 탈 산소 (즉, CO의 결합을 파괴) 제품 약 이상의 온도 400 ° C와 탈 카르 보 닐화 (즉, CC 결합 - 분리) 제품 400 ° C.

온라인 MS 실시간으로 반응기 출구에서의 가스 조성을 분석 할 수있는 기능을 제공한다. 온라인 MS는 분석에 앞서 제품, 대량 조각 패턴을 중복으로 화합물을 구별 할 때, 따라서 종 식별이 도전을 분리하는 장치와 함께 결합되어 있지 않습니다. 표 2에 나타낸 바와 같이, 아세트산 TPRxn 실험에서 공통 제품의 많은 여러 공통 m / z 신호에 의해 특징 지어진다. 상기 MS 데이터 컨벌루션 - 특정 종에 대한 MS의 신호 강도가 종의 분압에 대략 비례하기 때문에 반 정량적 데이터가 얻어 질 때까지 (m / z = 1 온도의 함수로서 100)를 허용한다. 디콘 볼 루션에 따라 26, 27, 데이터를 정규화하고 보정하고, 따라서 이러한 반응 전환율 및 상대 금지와 같은 정보를 수집하는 반 정량적으로 사용될 수있다반응 온도의 함수로서 전자 제품의 농도 (도 4). TPRxns 분석에 필요한 시간 해상도를 유지하면서 μGC 또한, 반응물과 생성물의보다 정확한 정량을위한 시스템에 포함된다. 우리 그룹에 의해 사용되는 μGC 방법 (이 샘플마다 약 55 °의 C에 대응하고, 10 ℃ / 분의 램프 속도에서) 약 5.5 분 간격으로 샘플 수집의 빈도를 제한한다. 샘플들 사이의 시간은 일산화탄소 용출와 GC의 1 열에서 H 2와 그 사이의 간격을 양립하기 위해 필요한 방법에 의해 제한된다. 도 5 및도 6은 다양한 구조 및 형태 학적 조성물과 탄화 몰리브덴 촉매의 아세트산 탈 산소 활성 및 선택성을 비교하는 연구를위한 대표 데이터를 도시한다. 그 일, 나노 입자 또는 MoC 1-X (NP-또는 MoC에서 &lt;서브&gt; 1-X)는로 및 SBA-15 서식없이 합성 벌크 또는 MoC 1-X 벌크 모 2 C.도 5와 비교하여 촉매 특성 정보와 결합 μGC 데이터의 사용, 아세트산을 생성하기를 (도시 된 도 5A)과 반응 온도의 함수로서 H 2 (도 5b) 회전율 (TOR). 결과는 주형 NP-MoC 또는 1-X / MSBA 아래 벌크 탄화 몰리브덴 촉매에 비해 큰 아세트산 TOR 및 untemplated NP-MoC 또는 1-X에 비해 따라서 큰 촉매 활성 및 유사한 아세트산 TOR 입증 보여 400 ° C. 400 ° C보다도 템플릿 촉매 연구 다른 촉매들보다 더 큰 아세트산 TOR을 보여 주었다. 가 H 2 TOR는 모든 온도 공부에 대량 촉매에 비해 나노 입자 촉매에 낮았다. 용도 6a 및도 6b 쇼 데이터탈 카르 보 닐화 및 탈 카복실 화에 대한 반응 선택성 TPRxn 실험 동안 μGC 샘플링에서 얻어진 반응 온도의 함수로서 각각과 ketonization (아세톤 KET 선택성) (DCO는 선택성의 합은 4, CO 2, CO를 CH)이다. 두 나노 입자 재료 (NP-MoC 또는 1-x와 NP-MoC 또는 1-X / MSBA)는 자신의 벌크에 비해 400 °의 C 이상 KET에 높은 선택성을 보여 주었다. 산 및 H 사이트 적정 데이터의 관점에서, 저자는 높은 KET 선택성이 벌크 재료에 대해 강한 산점의 분율의 증가에 기인하고 있다고 결론 지었다. 또한, 이들 결과에 기초하여, H-사이트 산점의 비는 아세트산 탈산 소화 성능을 결정하는 중요한 특성 인 것이 확인되었다. 도 5 및도 6에서, 각각의 데이터 포인트에 대한 오차 막대는 적어도 3 개의 복제 실험에서 수집 된 데이터에 기초한다. 1. TPRxn 장비 그림. (A) 포장 열 테이프. 열 테이프를 고온 전기 테이프와 스테인리스 튜브를 녹화 단열의 두 층으로 덮여있다. (B) 아세트산 포화. (C) 세라믹 노. μGC의 상류 TPRxn 시스템에서 낮은 지점에서 (D) 녹아웃 용기. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55314/55314fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/55314/55314fig2.jpg" /> 그림 2. 석영 &quot;U 튜브&quot;반응. 아세트산 TPRxn 사용 (A)가 설치된 석영 &quot;U 튜브&quot;반응기. (B) 몰리브덴 탄화 촉매의 근접침대와 열전대. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55314/55314fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/55314/55314fig3.jpg" /> 도 3 프로세스 흐름도. TPRxn 시스템에 대한 프로세스 흐름도이다. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55314/55314fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 4" src="/files/ftp_upload/55314/55314fig4.jpg" /> 그림 4 : 디컨 볼 루션 후 MS 데이터의 대표적인 분석. 몰리브덴 탄화물 촉매를 사용하는 아세트산 TPRxn시 아세트산 및 수소이고, (B 및 C) 제품의 상대 농도 (A) 변환. Reprinte허가와 D [9]. 저작권 2016 미국 화학 학회. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55314/55314fig4large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 5" src="/files/ftp_upload/55314/55314fig5.jpg" /> 그림 5 : μGC 데이터로부터 아세트산과 수소 이직률. 제 (A) 아세트산 및 (B) 수소 회전율 (TOR). 토르 값은 촉매 물질에 각각 산성 H-사이트의 숫자로 아세트산 및 수소 변환을 정규화하여 계산 하였다. 오차 막대는 적어도 3 개의 복제 실험으로부터 측정 데이터의 표준 오차를 표현 하였다. [22]의 허가를 적응. 저작권 2016 케미 Angewandte 국제 버전. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55314/55314fig5large.jpg" target="_blank">부디</a>이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. <img alt="그림 6" src="/files/ftp_upload/55314/55314fig6.jpg" /> 그림 6 : 아세트산 TPRxn 실험 중에 선택도. 여러 탄화 몰리브덴 촉매 위에 아세트산 TPRxn 실험 동안 (A) 탈 카르 보 닐화 및 탈 카르 복 실화 (DCO)와 (B) ketonization (KET) 제품 선택성. 오차 막대는 적어도 3 개의 복제 실험으로부터 측정 데이터의 표준 오차를 표현 하였다. [22]의 허가를 적응. 저작권 2016 케미 Angewandte 국제 버전. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55314/55314fig6large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="1 번 테이블" src="/files/ftp_upload/55314/55314table1.jpg" /> 표 1 : 반응물보정의 농도를 대응하는 제품 종. 전형적인 농도는 아세트산 TPRxn 동안 반응물과 생성물에 대한 범위. μGC위한 교정 표준 관찰 농도의 범위에 걸쳐 설계되어야한다. 주 : 단일 농도를 나타내는 경우, 0 몰 % 관찰 된 농도 범위의 하위 범위를 상정 할 수있다. <img alt="표 2" src="/files/ftp_upload/55314/55314table2.jpg" /> 표 2 : 질량 조각 패턴입니다. 아세트산 TPRxn 동안 반응물과 생성물의 조각 패턴. 단편화 패턴 정규화 종 농도 데이터를 생성하기 위해 상기 MS의 디콘 볼 루션 알고리즘이 사용된다. 의 허가 재판 [9]. 저작권 2016 미국 화학 학회. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55314/55314table2large.jpg" target="_blank">t의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오</a>자신의 테이블. 굵게 강조 질량 단편 강도는 각 화합물의 기본 질량 절편으로 확인되었다. B 1의 모든 m / z 값 - (100)는 TPRxn 실험에서 수집된다 단지 선택된 서브 세트는 여기 디컨 볼 루션에서 사용 만 m / z 값에 해당하는 표시됩니다. C 질량 단편화 패턴 에탄 제외한 모든 화합물에 대해 MS로 순수한 화합물의 증기를 도입하여 수집된다. 에탄에 대한 질량 단편화 패턴은 NIST 화학 WebBook 데이터베이스로부터 얻어진다. (28)

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Temperature-programmed Deoxygenation of Acetic Acid on Molybdenum Carbide Catalysts

아세트산 탈산 소화 동안 탄화 몰리브덴의 촉매 성능을 평가하기위한 마이크로 스케일 온도 프로그래밍 반응기의 작동을위한 프로토콜은 여기에 제시 하였다.

몰리브덴 초경 촉매에 초산의 온도 프로그램 탈산 소화

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

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Thermodynamics and Chemical Kinetics

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11.3K 조회수.  National Renewable Energy Laboratory.  아세트산 탈산 소화 동안 탄화 몰리브덴의 촉매 성능을 평가하기위한 마이크로 스케일 온도 프로그래밍 반응기의 작동을위한 프로토콜은 여기에 제시 하였다. 

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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.

전자 레인지를 이용한 산 - 촉매 반응을 통해 실리카 나노 입자의 제조

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

연구

화학

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.

미세 유체 침투를 통해 세 가지 차원 미세 구조 나노 복합 재료의 제조

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.

단본위제 및 바이메탈 조기 전이 금속 탄화물 및 질화물 나노 입자의 역 마이크로 에멀젼 매개 합성

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.

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).

혈관 평활근 세포 치료를위한 동결 건조 베리 파우더에서 폴리 페놀 추출 및 정제<em&gt; In Vitro</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.

프로판 탈수 소화를위한 Pt-Cu 고용체 나노 입자 촉매 합성 및 시험

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.

고 순도 Nonsymmetric Dialkylphosphinic 산 Extractants의 합성

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.

P-Nitrobenzoic 산 Diphenyldiazomethane의 연속 흐름 화학: 반응

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.

Nb2O5 의 합성을 위한 화학 강 수 방법을 수정할 높은 특정 표면 영역으로 대량 니켈 촉매

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.

사진-망간 산화물 촉매의 활성화에 대 한 Polyoxometalate 기반 사진 반응 막의 준비

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