Chemisorbimento

Il chemisorbimento è comunemente utilizzato per determinare su catalizzatori la percentuale di dispersione e la superficie attiva del metallo, l’area, la dimensione delle particelle attive e l’acidità superficiale.

Dispersione del metallo

Il chemisorbimento è l’interazione tra un gas attivo e la superficie di un solido, che implica la condivisione di elettroni tra le molecole del gas e quelle della superficie. Si assume che in generale lo strato chemisorbito non superi la singola molecola di gas in termini di spessore. L’efficienza di un catalizzatore nel promuovere una reazione chimica è direttamente correlata alla densità dei siti attivi presenti sulla superficie. Gli esperimenti di chemisorbimento hanno diverse funzioni tra cui selezionare un catalizzatore per una specifica attività, qualificare diversi fornitori e testare le prestazioni del catalizzatore nel tempo per stabilire quando sia giunto il momento di sostituirlo o riattivarlo.

TPR, TPD &TPO

Per formare o rompere i legami chimici di molti materiali è necessaria energia termica. Per comprendere come l’energia termica possa incidere su un campione, sono disponibili le funzioni di Temperature Programmed Desorption (TPD), Reduction (TPR) e Oxidation (TPO) . Misurando la quantità di gas desorbito a varie temperature, le analisi TPD consentono di determinare il numero, il tipo e la forza dei siti attivi disponibili sulla superficie di un catalizzatore. Se sono presenti diversi tipi di materiali attivi sulla superficie, il desorbimento di gas avviene normalmente a differenti temperature. Le analisi TPR consentono di valutare il numero di specie di metallo riducibili presenti nel catalizzatore e la temperature alla quale avviene la riduzione. Ciò viene fatto misurando la quantità di gas d’analisi (tipicamente idrogeno) che reagisce con il catalizzatore a diverse temperature. Infine le TPO permettono di caratterizzare a che temperatura un catalizzatore può riossidare. Per le analisi TPO si usa tipicamente ossigeno diluito applicato ad impulsi a temperature predefinite dall’utilizzatore. La reazione di ossidazione avviene a una specifica temperatura e calcolata dal consumo di ossigeno da parte del campione.