程序升温还原法汇总
原位氢升温程序还原技术分析金属氧化物催化剂
原位氢升温程序还原技术分析金属氧化物催化剂1、研究内容氢气程序升温还原（H2-TPR）技术对催化剂表征具有重要意义。
可用的仪器通常使用热导检测器（TCD）测量H2消耗量，该热导检测器受到产生的H2O分子的强烈影响。
中国科学院上海微系统与信息技术研究所李昕欣研究员开发了一种基于集成谐振微悬臂的原位H2-TPR分析技术。
微悬臂的H2-TPR技术已成功地用于表征各种金属氧化物催化剂，具有优异的精度。
相关工作以“In Situ Hydrogen Temperature-Programmed Reduction Technology Based on the Integrated Microcantilever for Metal Oxide Catalyst Analysis”为题发表在国际著名期刊Analytical Chemistry上。
2、研究要点要点1.与传统的微悬臂相比，该悬臂的自由端集成了一个微加热器，为加载的样品提供高达1000℃的均匀温度。
基于微悬臂的H2-TPR技术只需要20 ng的样品，通过读取其共振频移（Δf），自激共振并实时测量连续加热过程中的质量变化。
此外，质量分辨率优于1 pg。
要点2.与现有仪器相比，基于微悬臂的H2-TPR技术直接和原位测量还原反应引起的样品质量变化（Δm），而不使用H2消耗来间接表示还原过程，从而显著提高了表征精度。
由于反应产生的H2O分子不影响还原诱导的质量变化（即反应中涉及的分子数），因此可以直接从原位测量的Δm中获得TPR信息，不需要冷阱或非原位TCD。
要点3.基于微悬臂的TPR技术已成功地用于表征各种金属氧化物催化剂，如Co3O4、MnO2、V2O5和Ag2O。
不同粒度的三种CuO样品的原位TPR结果清楚地区分了它们的不同最高温度，揭示了催化剂的尺寸效应。
还可以将微悬臂置于低温试验室中，从而成功地对具有低还原温度的催化剂（如PdO）进行冷冻H2-TPR分析。
程序升温的操作方法有几种
程序升温的操作方法有几种1.优化算法优化算法是程序升温的一种基本方法。
通过对算法进行优化，可以提高程序的效率和性能。
一些常见的优化算法包括贪心算法、动态规划、分治法等。
通过选择合适的算法和数据结构，可以降低程序的时间和空间复杂度，从而提高程序的运行效率。
2.并行计算并行计算是一种通过同时执行多个计算任务来提高程序性能的方法。
通过任务划分、数据分割、负载均衡等技术手段，可以将计算任务分配给多个处理器并行执行。
并行计算可以大大提高程序的计算速度，特别是在处理大规模数据和复杂计算任务时效果更为显著。
3.内存管理合理的内存管理也是提升程序性能的重要方法之一、通过优化内存分配和释放策略，可以减少内存碎片和内存泄漏等问题，提高程序的内存使用效率。
使用合适的数据结构，如哈希表、栈、队列等，可以减少内存的访问次数，从而提高程序的运行速度。
4.I/O优化I/O操作往往是程序中的瓶颈之一，通过对I/O操作进行优化，可以提高程序的运行性能。
一些常见的I/O优化方法包括减少磁盘访问次数、使用缓存、异步I/O等。
通过合理的I/O优化，可以减少程序中磁盘访问时间、网络延迟等，从而提高程序的响应速度。
5.编译器优化编译器优化是一种通过对源代码进行优化来提高程序性能的方法。
编译器可以根据代码的特性和运行环境进行优化，如循环展开、代码内联、常量传播等。
通过编译器优化，可以生成更高效的机器码，从而提高程序的执行速度。
6.平台选择在进行程序升温时，选择合适的硬件平台也是很重要的一步。
根据程序的特点和需求，选择适合的处理器、存储器、操作系统等硬件和软件平台，可以提高程序的运行效率和响应速度。
7.多线程技术多线程技术是一种通过同时执行多个线程来提高程序性能的方法。
通过合理划分任务和资源，可以充分利用多核处理器和多线程环境的优势，提高程序的并发性和计算能力。
多线程技术可以加速CPU密集型任务的处理速度，同时也可以提高程序的响应速度和用户体验。
固体催化剂的表征方法—程序升温脱附还原(TPDTPR)
两种常用的研究酸技术的比较
酸量
程序升温脱 吡啶红外 附
峰面积计算 峰面积计算
酸强度
酸分布 酸型
可以，温度 范围较宽
不可以
可以，只能 比较300℃以 内的
可以
不可以
可以
简要操作
❖ 1.吹扫：吹扫吸附在催化剂上的水分和杂质 ❖ 2.吸附气体 ❖ 3.吹扫物理吸附的气体 ❖ 4.程序升温
固体催化剂的表征 方法—
程序升温脱附/还 原(TPD/TPR)
*** 2009年3月
60年代，Ovetanovio和Amenomiya成 功建立和发展了程序升温技术，在最近的 几十年中，不管是理论上还是在实验上都 得到了充分的完善，并且有广泛的应用， 通过此方法可以得到气体在催化剂上吸附 键的强弱等信息。
例1
❖ 在Cu-Mn-Si耦合反应合成 环己酮和2-甲基呋喃的研究
❖ A3: Cu:Mn=1:2.32 A4: Cu:Mn:Si=1:1.12:2.32 A5: Cu:Mn:Si=1:1.12:1.13 A6: Cu:Mn:Si=1:1.12:0.67
结论：弱酸对环己醇脱氢没有 太大的影响，而中等强度的 酸对环己酮的收率影响大
储伟 ，催化剂工程 肖丰收，辛勤，催化研究中的TPD-IR-MS方法
2.程序升温还原（TPR)
TPR常应用于表征负载型金属或过渡金属 氧化物催化剂，对TPR结果进行分析可以获 得金属与载体的相互作用，金属的价态和是 否形成合金等方面的信息。
徐柏庆，徐奕德等，程序升温原位分析方法
程序升温还原原理
当负载的金属的价态，聚集状态，与载体 的作用发生改变的时候，其还原温度，还原 后的价态将会发生改变，如果能测出程序升 温还原过程中氢气的消耗量，还原温度等， 就能得到负载金属的一些状态参数。
程序升温技术原理及实例分析
（5）在室温或设定温度下继续同载气吹扫，直至检测器讯号稳定为止；
（6）按一定的程序进行线性升温脱附，并同时检测其脱附气体中脱附出来的气
体组分，直到完全脱附为止。
在此过程中，惰性气体的流速、升温速率等因素对TPD技术尤为重要。惰性载
气的流速一般控制在30-100ml min-1，升温速率为10-15K min-1，其具体值要根据
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TPD技术的主要优点在于：
1、设备简单易行、操作便利； 2、不受研究对象的限制，几乎有可能包括所有的实用催化剂，可用于研究负载型或非负 载型的金属、金属氧化物催化剂等；
3、从能量的角度出发，原位地考虑活性中心和与之相应表面反应，提供有关表面结构的 众多情报；
4、很容易改变实验条件，如吸附条件、升温速度与程序等，从而可以获得更加丰富的资 料；
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升温速率的影响
升温速率增大，峰形变得尖锐,TPD峰容易重叠; 升温速率过小时， 2021/11/14 TPD信13号减弱。
3)TPD过程中动力学参数的测定
TPD过程中，可能有以下现象发生： ➢分子从表面脱附，从气相再吸附到表面； ➢分子从表面扩散到次层，从次层扩散到表面； ➢分子在内孔的扩散。
动开始脱附。监测流出气体中脱附物的浓度变化，可得到TPD曲线。
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2)实验条件对TPD的影响
主要有6个参数：
1、载气流速(或抽气速率)
2、反应气体/载气的比例(TPR)
3、升温速率
4、催化剂颗粒大小和装量
5、吸附(反应)管体积和几何形状
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6、催化剂“体积/质量”比
章程序升温技术
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程序升温还原
程序升温还原
程序升温是指将某个程序的版本或者升级到更高的版本。
还原是指将程序的版本或者升级恢复到之前的版本。
要进行程序升温还原，可以按照以下步骤进行操作：
1.备份：在进行任何版本变更之前，务必做好必要的备份工作，以防止意外情况发生。
2.了解程序：在进行升温还原之前，应该了解当前程序的版本和升级到的版本，以及两者之间的差异。
3.准备升级包或还原包：根据需要升温或还原的版本，准备好相应的升级包或还原包。
升级包是指将程序升级到更高版本所需的安装包或文件，而还原包则是将程序恢复到之前版本所需的安装包或文件。
4.执行升温还原操作：根据具体情况，选择执行升温或还原操作。
在执行升温操作时，将准备好的升级包应用到程序中。
在执行还原操作时，将准备好的还原包应用到程序中。
在操作过程中，根据具体指导或提示完成操作。
5.测试和验证：在升温还原操作完成后，应进行必要的测试和验证，以确保程序在新版本或还原版本下正常运行。
总结：程序升温还原是将程序升级到更高版本或者恢复到
之前版本的操作。
通过备份、了解程序、准备升级或还原包、执行操作和测试验证等步骤，可以进行程序升温还原
操作。
程序升温还原法ppt课件
TPR法研究催化剂的实例
灼烧过的新鲜Re2O3/Al2O3,其TPR高峰温度 Tr=500~550℃。还原过的Re2O3/Al2O3,随着再氧化 温度的升高,TPR的高峰温度也逐渐接近新鲜 Re2O3/Al2O3的TPR高峰温度。
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TPR法研究催化剂的实例
图18表明,由于Pt的作用使 Re2O3更易还原,使它在低 温时就能部分还原。随着 Re含量增加,TPR峰面积 增加。这说明Pt和Re有相 互作用。但这些结果还不 能说明Pt和Re形成合金。 把上述还原过的催化剂,在 100℃时再氧化,后作TPR, 得到图19的结果。
程序升温还原法
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定义
程序升温还原法(TPR)是一种在等速升 温的条件下进行的还原过程。在升温过程 中如果试样发生还原，气相中的氢气浓度 随温度变化而发生浓度变化，把这种变化 过程记录下来就得氢气浓度随温度变化的 TPR图。
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影响TPR的因素
载气流速：载气流速增加，TM降低，从 10ml/min 增加到20ml/min, TM降低1530℃。
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负载型催化剂金属分散度测定
应用化学吸附和表面反应相结合的的方法，可以 确定各种负载型过度经书（如Pt、Pd、Ni、Co、Fe 等）催化剂的金属分散度。
金属分散度系指分布在载体上的表面金属原子数 和载体上总的金属原子数之比，用D表示。金属分散 度常常和金属的比表面S或者金属粒子的大小相联系。
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测定金属分散度最普及的方法是设备简单的选 择性化学吸附法
实验证明，氢在Pt 上呈原子态吸附，见式（1）
所以被消耗的H原子数等于催化剂表面活性金 属Pt 的原子数。H 原子与Pt 表示样品消耗H2 气的总体积， 则根据金属分散度的定义，即可以直接计算出 Pt/Al2O3催化剂上金属Pt 的分散度D见式（2）
A310QC型合成触媒升温还原总结
A310QC型合成触媒升温还原总结刘肇庆（山东恒通化工股份有限公司郯城276100）1 前言我公司有两套合成氨系统，一台为NC￠1000二轴一径型合成塔；一台为￠1000的三套管型合成塔，年生产能力为18万吨醇氨。
今年四月份停车大修时，同时更换了两炉触媒，系郑州九龙催化剂有限公司生产的A310QC型催化剂，触媒升温还原后运行效果较好，收到预期效果。
现对2#合成系统（三套管合成塔内件）总结如下。
2 2#合成塔概况2#合成塔为并流三套管式合成塔内件，触媒容积 5.0m3，电炉功率700Kw。
DZW-3.5/285-320型、ZDZ-5.5-1.6/285-320型循环机各两台。
3 触媒的选用及装填3.1 本次选用郑州九龙催化剂公司生产的A310QC型触媒。
触媒颗粒以￠4.0~￠6.7为主，共装填触媒15360Kg。
3.2 触媒的装填根据￠1000塔内件的结构特点，我厂在选择装填触媒时，主要遵循以下几条原则：一是考虑到应尽可能减小阻力，选择了颗粒相对较大的球型触媒，二是考虑到触媒层的高低温区及不同位置触媒还原的难易。
具体装填方案见下表1：型号粒度（mm）数量（kg）桶数（桶）A310QC 6.7-9.4 90 3A310QC 4.0-4.74350145A310QC 4.7-5.55970199A310QC 5.5-6.7 3330 111A310QC 6.7-9.4 1410 47A310QC 9.4-13210 7钢球φ16200合计：15360kg4 触媒的升温还原4.1 升温还原方案根据内件特征及A310QC型触媒的特点制定了升温还原方案（见表2）。
说明:490℃恒温结束前热点温度均指零米温度。
4.2触媒的升温还原过程2007年5月7日0：30开电炉加电开始升温还原，升温至120℃时试放物理水，5月7日16：00升温至345℃试放化学水，5月7日16：25升温到353℃，分析合成塔出口水汽浓度为0.55g/m3，以后每30分钟分析一次水汽浓度。
中压甲醇A塔升温还原总结
中压甲醇A塔升温还原总结摘要：主要介绍了联醇生产系统中，中压甲醇单元甲醇塔更换催化剂后升温还原的具体过程以及单元投入系统运行的调节手段。
整个中压甲醇单元投入系统后，对升温还原时出现的现场实际情况进行总结关键词：中压甲醇；甲醇塔；升温还原；催化剂；联醇2019年5月20日，中压甲醇A塔更换催化剂项目按计划进行，20日14：00合成氨系统减至四机生产。
16:55中压醇A系统切出，按计划方案进行检修。
本次A系统触媒用的是催化剂DC207共装填38.8t。
升温还原采用低氢还原法，从5月29日16:17开始至6月2日14:00结束，共95小时，与方案预计的104小时提前了9小时。
理论总出水量5.82t~7.76t，实际出水量5.56t，A塔进口氢含量26.5% A塔出口氢含量25.8%基本相等。
升温还原具体情况如下：升温还原的主要时间节点：本次A系统升温还原是为了防止“飞温”烧坏催化剂采用低氢还原。
利用四厂中压氮气引至循环气油分排污处，进行充压至2.5mpa。
补氢点主要是利用烃化水分出口DN6仪表引压管将烃后气引入甲醇循环气油分出口压力表处，利用两个仪表压力表进行调节。
在合成塔进出口取样分析氢含量，根据每半小时出水量大小调节补氢阀，在升温还原期间开中压醇循环机放空进行置换。
在中压甲醇A水冷高压排污，A醇分放醇旁路处排水，放出的水排入现场事故池，然后送入造气循环水。
因为本次为低氢还原，必须与B系统完全隔离，需要加盲板的位置有：在二期区域将中压氮气配置临时联通管将氮气送至中压甲醇循环气油分排污阀处。
（提前一天告知四厂，将四厂去二期氮气盲板抽掉，临时管道控制压力≤2.5MPa）用中压氮气置换至A系统O2小于0.2%。
5月29日15:00在A醇分出口取样处连续分析三次O2为0%16:17 电炉合闸，以20℃/小时升温，从室温35.3℃开始升温19:00 2点温度77.4℃，在水冷高压排污处试排水，出水量为3.52千克，之后每半小时排一次水5月30日6:00 2点153℃，按升温还原方案以≤5℃/小时升温。
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CuO/CeO2催化剂的TPR谱 不同负载量a-2% b-3% c-5% d-10% e-15%
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 Nhomakorabea
TPR法研究催化剂的实例
灼烧过新鲜PtO/Al2O3 催化剂,在250℃出现 TPR峰,到500℃还原过 程完成。还原过的催化 剂,再氧化后,其TPR温度 往前移,升高再氧化温度 至500℃,其TPR高峰温 度接近新鲜催化剂的 TPR高峰温度,但仍比新 鲜催化剂的低。
TPR法研究催化剂的实例
CuO-PdO/CeO2与PdO/CeO2相比， 峰温提高，峰形不变; CuO-PdO/CeO2与CuO/CeO2相比， 明显不同。 CuO的存在抑制了PdO的还原 PdO的存在促进了CuO的还原
TPR法研究催化剂的实例
5％，两个TPR峰 5％，出现第三个峰 α和β不变，γ峰温和强度随 负载量剧增。 XRD：5％后出现晶相CuO α和β峰为小晶粒CuO，高分 散，CeO2相互作用大 γ是大晶粒CuO，还原温度高
程序升温还原法
定义
程序升温还原法(TPR)是一种在等速升 温的条件下进行的还原过程。在升温过程 中如果试样发生还原，气相中的氢气浓度 随温度变化而发生浓度变化，把这种变化 过程记录下来就得氢气浓度随温度变化的 TPR图。
TPR原理
在TPR实验中，将一定量金属氧化物催化剂置于 固定床反应器中，还原性气流(通常为含低浓度 H2的H2/Ar或H2/N2混合气)以一定流速通过催化 剂，同时让催化剂以一定速率线性升温，当温度 达到某一数值时，催化剂上的氧化物开始被还原： MO(s)+H2(g) →M(s)+ H2O(g) 由于还原气流速不变，故通过催化剂床层后H2 浓度的变化与催化剂的还原速率成正比。用气相 色谱热导检测器连续检测经过反应器后的气流中 H2浓度的变化，并用记录仪记录H2浓度随温度 的变化曲线，即得到催化剂的TPR谱，它是呈峰 形曲线。
影响TPR的因素
载气流速：载气流速增加，TM降低，从 10ml/min 增加到20ml/min, TM降低1530℃。 催化剂重量：理论上TM不受影响。实际上， 过多TM升高，TPR峰数减少。一般取： 50100mg。
升温速率：升温速率提高，TM升高，TPR峰 重叠。升温速率过低，时间太长，峰强度减弱。 一般取： 520K/min
TPR原理
TPR峰—催化剂中1个可还原物种 峰温(TM)—催化剂上氧化物种被还原的难易程度 峰面积—正比于该氧化物种量的多少
TPR的研究对象为负载或非负载的金属或金属氧 化物催化剂(对金属催化剂，需经氧化处理为金 属氧化物)。通过TPR实验可获得金属价态变化、 两种金属间的相互作用、金属氧化物与载体间相 互作用、氧化物还原反应的活化能等信息。