【摘要】 TPD技术是测试化学吸附最重要的表征手段，该技术可以对非化学键作用吸附、弱作用吸附、中等作用吸附以及强作用吸附进行表征。

TPD技术是测试化学吸附最重要的表征手段，该技术可以对非化学键作用吸附、弱作用吸附、中等作用吸附以及强作用吸附进行表征。TPD过程原理图如图1所示，TPD技术即为将催化剂在一定的气流下按照设定的升温程序进行加热，当温度达到一定值时，催化剂表面吸附的分子产生脱附行为，脱附速度会随着温度的升高而加快并产生一个脱附速度的最大值后完成脱附，通过该技术最终会得到吸附分子的脱附量随温度变化的关系图。

 

图1 TPD过程原理

 

TPD理论基础

NH3/CO2-TPD是实验室中简单表征催化剂酸碱性最常用最方便的方法。其理论基础在于“吸附热”三个字，就吸附而言，根据探针分子和催化剂(吸附剂)作用方式的不同，可以分为物理吸附和化学吸附，物理吸附中探针分子至于催化剂发生简单的物理作用，相互作用力较弱;而化学吸附顾名思义，指探针分子和催化剂之间发生化学作用，生成作用力较强的化学键。

一般而言，物理吸附和化学吸附都是放热的过程，以探针分子和催化剂为体系考虑时，总的能量是降低，因此吸附的逆过程：脱附则是一个能量升高的过程，需要外部供给一定的能量才能够实现，在TPD的测试中，这种能量就是以热能的形式供给，即通过电热炉加热使已吸附了探针分子的催化剂发生脱附。

TPD实验方法

基于以上原理，TOD实验主要包括以下主要步骤：催化剂表面净化(这一点在以TCD为检测器的时候尤为重要)、一定条件下探针分子的吸附、程序升温脱附，同时记录探针分子脱附与温度变化的曲线。典型的TPD图谱如图2所示

 

图2 典型的 TPD图谱

 

具体而言，首先催化剂需要在一定温度的条件下，使用惰性气体吹扫来除去表面物理吸附的H2O、CO2等杂质分子，而后继续在惰性气体吹扫下使温度变化到所需要的吸附温度，然后通入含有探针分子的气体，使催化剂表面达到吸附饱和，再通入惰性气体将管路和催化剂表面参与的一些探针分子除去，待检测器中基线稳定后，开始升温，同时记录探针分子脱附的情况。

 

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