Untersuchung von Katalysevorgängen

Die Aktivität, Selektivität und Stabilität von Katalysatoren ist für die Eignung im Produktionsprozess eines chemischen Erzeugnisses von fundamentaler Bedeutung. Für die zielgerichtete Optimierung eines Katalysatormaterials müssen die Zusammenhänge zwischen diesen Eigenschaften und der Präparation, der Struktur und seinen Regenerationsbedingungen bekannt sein.

Wir sind Ihr Partner, wenn es darum geht, diese Korrelationen durch prozessnahe Testung Ihrer Katalysatoren zu ermitteln. Unsere Stärke liegt dabei in der Nachstellung von heterogenen Gasphasenprozessen sowie der parallelen In-Situ-Bestimmung von Reaktionsprodukten und Ad- bzw. Desorptionsvorgängen auf dem Katalysatormaterial. Mit unseren gekoppelten gravimetrischen und massenspektrometrischen Verfahren sind wir in der Lage, auch komplexe Fragestellungen wie Verkokung oder Regenerierung nachzustellen und die Selektivität und Ausbeute von Katalyseprozessen zu optimieren. Selbst hochkorrosive Atmosphären wie HCl, Ammoniak oder Chlor sind dabei Herausforderungen, denen wir uns gerne stellen.

Kombinierte Thermogravimetrie / Massenspektrometrie

Die Thermogravimetrische Analyse (TGA) bestimmt zeit- und temperaturaufgelöst die Massenänderung einer Probe, während diese bei Temperaturen bis zu 950 °C einer reaktiven oder inerten Atmosphäre ausgesetzt ist. In unserer speziellen Messapparatur CIGARS (Combined In-situ Gravimetric Analysis & Reaction Spectroscopy) können wir das Verhalten von Katalysatoren unter reaktiven Atmosphären aus bis zu vier verschiedenen Gasen und zwei Dämpfen vermessen. Das Katalysatormaterial lässt sich hierdurch schnell und ohne großen apparativen Aufwand unter Variation der Prozessparameter austesten. Durch die Kopplung mit einem Quadrupol-Massenspektrometer gelingt es, die Änderung der Gaszusammensetzung in Abhängigkeit von Temperatur und Eduktzusammensetzung zu analysieren. Die Massenänderung gibt dabei Aufschluss über Effekte wie Verkokung oder Materialaustrag durch Stabilitätsprobleme des Katalysators.

Für eine deutliche Steigerung hinsichtlich Empfindlichkeit und Massenauflösung der zu analysierenden Gaskomponenten kann die TGA auch mit einem Flugzeitmassenspektrometer kombiniert werden. Dadurch wird es möglich, auch geringe Spuren unbekannter Nebenreaktionen nachzuweisen.