メタルのマッピングは,元素特異のX線ナノトモグラフィーを用いて,単一の触媒粒子全体を組み込みます
Florian Meirer1, Darius T Morris, Sam Kalirai
1Department of Inorganic Chemistry and Catalysis, Debye Institute for Nanomaterials Science, Utrecht University , Utrecht, The Netherlands.
Journal of the American Chemical Society
|January 3, 2015
まとめ
フルフィールドトランスミッションX線顕微鏡では,流体触媒クラッキング (FCC) 粒子の3D構造が明らかになりました. 外層のニッケルと鉄の蓄積は,触媒の多孔性と質量輸送を制限する.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- 化学工学は化学工学というものです.
- カタリシス科学 カタリシス科学
背景:
- 流体触媒クラッキング (FCC) は,石油精製における重要なプロセスです.
- 触媒粒子の構造を理解することは,FCCの性能を最適化するために不可欠です.
- 触媒の完全性を研究するために,非侵襲的なイメージング技術が必要です.
研究 の 目的:
- 個々のFCC粒子の3D構造を非侵襲的に決定する.
- FCC粒子内のNiとFeの空間的分布をマッピングする.
- 金属の分布を触媒の多孔性と透過性と相関させるため.
主な方法:
- 高解像度3Dイメージングのためのフルフィールド伝送X線顕微鏡を使用しました.
- マクロポールの可視化のために,X線吸収モザイク画像とコンピュータトモグラフィーを採用した.
- 複数のエネルギートモグラフィーを適用して,K-エッジのNiとFeの分布をマッピングしました.
主要な成果:
- FCC粒子の完全な3Dマクロポールの構造を視覚化しました.
- NiとFeの空間的分布をマッピングし,外層の蓄積を示した.
- 金属の蓄積が多孔性を減らし,質量輸送を制限することを実証した.
結論:
- FCCの粒子の構造と金属の分布は,非侵襲的に決定することができます.
- NiとFeの蓄積は,触媒の多孔性とアクセシビリティに大きな影響を与えます.
- この方法は,触媒の無効化メカニズムに関する洞察を提供します.
