浙江大学:福立仪器气相色谱在100小时的连续实验中,保留时间重现性良好,分离度满足定量要求,为获取可靠的催化性能数据提供了保障

导读
浙江大学化学工程与生物工程学院、浙江省生物质化工与材料重点实验室的王可、谢鹏飞研究团队,使用福立F70气相色谱仪,在著名期刊《Nanoscale》发表《Single-atom Cu₁/ZrO₂ coupled with SAPO-34 enhances CO₂ hydrogenation to light olefins》的最新研究成果。




01.
文章亮点
作者开发了一种光沉积法制备的Cu单原子催化剂(Cu₁/ZrO₂),并将其与SAPO-34分子筛耦合构建了双功能催化体系。该体系实现了84.3%的轻质烯烃选择性和15.0%的CO₂转化率,且在100小时稳定性测试中保持了优异的性能。Cu单原子、ZrO₂和SAPO-34三者分工明确、协同作用:Cu单原子负责CO₂活化,ZrO₂稳定活性位点并调控表面微环境,SAPO-34控制烯烃选择性。原位DRIFTS和DFT计算表明,Cu单原子与ZrO₂的相互作用促进了甲酸中间体向甲氧基物种的进一步加氢,同时降低了甲氧基加氢生成甲醇的能垒,从而确保了后续SAPO-34转化的高烯烃选择性。

02.
福立气相色谱助力多相催化研究

在该项研究中,反应尾气的在线定量分析数据是获取催化性能指标、验证催化剂构效关系的关键。福立F70气相色谱仪为CO₂加氢反应产物的全组分分析提供了重要的技术支持。

该仪器配备一个热导检测器(TCD),用于精准检测反应尾气中的无机气体(CO、CO2、H2);同时配备两个氢火焰离子化检测器(FID),用于烃类和含氧化合物的定性定量分析。
反应尾气在150℃保温条件下直接进入色谱仪进行在线分析,可以准确计算CO2转化率、CO选择性以及C2–C4烯烃、烷烃、甲烷和含氧化合物的分布选择性。这帮助我们准确评估了Cu1/ZrO2-SAPO-34相较于Cu纳米颗粒体系的性能优势,并深入揭示了单原子Cu位点对CO2活化路径及中间体演化机制的调控作用。


03.
Trusted Partners-胡林龙
01
优异性能:精准检测与复杂组分分离

在本研究中,福立F70气相色谱仪表现出优异的稳定性与检测灵敏度,为CO2加氢制轻质烯烃的催化性能评价提供了关键的数据支撑。
该反应的产物分布极为复杂,涵盖无机气体(CO、CO2、H2)、C1-C4烃类(甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、丁烯、丁烷)以及甲醇、二甲醚等含氧化合物。仪器通过TCD与双FID的检测器组合,实现了对CO、CO2以及烯烃、烷烃等组分的同步在线检测,避免了离线取样可能导致的误差。
02
可靠稳定:长效运行与便捷操作

在长达100小时的稳定性评价实验中,色谱基线稳定,保留时间重现性良好,各组分分离度满足定量要求,为获取可靠的催化性能数据提供了保障。
仪器的操作界面简洁,方法设置便捷,日常维护流程清晰。通过该仪器获得的精准定量数据,直接支撑了单原子催化剂优于纳米颗粒催化剂的结论。
03
技术支持:选型指导与方法优化

感谢福立销售工程师在仪器选型阶段提供的专业建议,以及售后工程师和应用工程师在方法开发(如色谱柱分离条件优化、TCD与FID信号同步校准)过程中给予的耐心指导,确保了反应产物分析方法的准确建立。
色谱技术生态圈

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