中国科学院山西煤化所:福立气相色谱仪操作界面直观,方法开发便捷,程序升温稳定性良好,可满足连续10小时以上的高温反应在线监测
中国科学院山西煤炭化学研究所、天津科技大学的张振华、温晓东、滕波涛、刘星辰研究团队,使用福立气相色谱仪,在著名期刊《Angewandte Chemie International Edition》发表《Local Oxygen Chemical Potential Determines Cobalt-Ceria Interfacial Catalysis in CO2 Hydrogenation》的最新研究成果。


文章亮点
提出耦合热力学计算与不同前驱体结构实验模型的策略,结合从不同前驱体结构出发的实验模型,提出了局部氧化学势(μO)决定的重构催化剂结构及催化性能概念。以钴-氧化铈催化CO2加氢反应为验证系统,结合表征原位表征,揭示了负载型钴物种在反应过程中发生原位重构——氧化态钴物种还原为低氧化态,或金属钴氧化为正价态,最终形成以Co(II)为主成分的CoOx集合体。
无论是从金属钴还是CoOx形态起始,催化活性的差异都会改变催化剂表面的局部环境及μO值。这种差异导致不同CoOx组装体的形成,进而决定了截然不同的催化性能。这些发现不仅为阐明环境氛围与重构催化剂对应结构之间的内在关联提供了全面的物理图景,同时也为还原氧化物催化剂的理性设计开辟了新路径,对推动CO2资源化利用等催化技术升级具有重要意义。
福立气相色谱助力多相催化研究



在多相催化领域,固体催化剂活性位点的精准识别是核心挑战。反应条件下的原位表面重构会驱动催化剂通过环境诱导的化学重排形成热力学稳定结构,进一步增大了活性位点表征的难度。
该项研究中,CO2转化、CH4/CO产物选择性分析及反应动力学参数数据信息的获取是这个研究课题的关键。福立气相色谱仪为二氧化碳加氢分析提供了重要的技术支持。通过对反应出口气体组成的全组分在线监测,可以帮助我准确和深入了解催化剂表面局部氧化学势(μO)与重构活性相结构之间的内在关联。


Trusted Partners-张振华



配备双FID+TCD双检测器系统,与本研究中CO2转化及CH4/CO产物选择性分析需求高度匹配。仪器采用高精度电子流量控制系统,精准温控确保催化反应产物(CO2、CO、CH4及微量副产物)的基线分离和定量准确性。
研究中展示了200-400℃宽温度范围的活性评价数据,该仪器程序升温稳定性良好,可满足连续10小时以上的高温反应在线监测。


仪器支持反吹、中心切割等先进流路技术,对于CO2加氢这种复杂反应体系,可有效避免高沸点副产物对色谱柱的污染。
论文中涉及金属催化剂的系统筛选,仪器的自动进样器和多阀切换功能显著提升了高通量实验效率。操作界面直观,方法开发便捷,适合催化动力学研究中的频繁条件优化。


本研究关键数据包括CO2转化率、CH4/CO选择性及600分钟稳定性测试。TCD检测器对CO2线性响应范围宽(0.01-100%),FID对烃类检出限低于0.1ppm,确保了论文中微量产物分析的可靠性。反应级数测定对数据精度要求非常高,仪器重现性RSD<1%,满足Arrhenius动力学计算需求。


衷心感谢福立仪器销售工程师在仪器选型阶段提供的专业方案设计,针对本研究CO2加氢反应的复杂产物分析需求,精准推荐了双检测器仪器配置;
感谢售后工程师在仪器安装调试期间的细致培训,确保团队快速掌握仪器操作和分析方法;特别感谢应用工程师在方法开发中的持续技术支持,协助优化色谱条件以实现CO/CH4的基线分离,为本研究数据的准确获取提供了坚实保障。
色谱技术生态圈

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