Лаборатория по оperando методи на изследване

Проект BG05M2OP001-1.001-0008 | Национален център по мехатроника и чисти технологии

Ръководител: проф. д-р Михаил Михайлов (Институт по обща и неорганична химия  – БАН),

проф. д-р Татяна Табакова (Институт по катализ – БАН)

e-mail: misho@svr.igic.bas.bg

тел. (+359 2) 9796312

e-mail: tabakova@ic.bas.bg

тел. (+359 2) 9792528

 

В лабораторията се извършват operando и in-situ измервания с инфрачервена (ИЧ) спектроскопия, които са мощно средство за детайлно изучаване на механизма на адсорбционни и каталитични процеси. Резултатите от тези изследвания могат да бъдат използвани като фундамент при дизайна на ефективни материали за чистите технологии (сепариране, пречистване и съхранение на газове, газови сензори, катализ и др.). Потенциални партньори и клиенти на лабораторията могат да бъдат научноизследователски колективи и представители на бизнеса с интереси в областта.

ДЕЙНОСТИ

  • Характеризиране на повърхностни центрове (природа, киселинност, степен на окисление, координационно състояние и др.) с помощта на адсорбция на ИЧ молекули-сонди (СО, NO, N2, CD3CN, CH3OH…);
  • Изясняване на природата и структурата на повърхностните съединения с изотопно-белязани молекули (13CO, 15NO, 18O2, D2, D2O…);
  • Изучаване на промяната в свойствата на повърхността след различни термични и окислително-редукционни обработки;
  • Изучаване на адсорбцията на СО2 и Н2 в порести материали;
  • Изучаване на каталитични процеси (напр. конверсията на азотни оксиди, разлагане на метанол) с едновременно следене на състоянието на повърхността и на реакционните продукти.

УСЛУГИ

  • Регистриране на ИЧ спектри на прахообразни материали (под формата на тънки таблетки, без разреждане в KBr) след активационна обработка в контролирани условия. Характеризиране на повърхностни хидроксилни групи и онечиствания.
  • Регистриране на ИЧ спектри на адсорбирани молекули-сонди като СО върху активирани образци. Характеризиране на повърхностни киселинни центрове по Брьонстед и Люис и определяне на природата, окислителното и координационно състояние на метални центрове.
  • Регистриране на ИЧ спектри на повърхностни съединения по време на адсорбция и каталитични превръщания в контролирани условия. Изясняването на процесите на молекулно ниво.

оборудване

СИСТЕМА ЗА OPERANDO/IN SITU СПЕКТРОСКОПСКИ ИЗСЛЕДВАНИЯ

Системата включва:

– ИЧ спектрометър с Фурие трансформация Thermo Scientific Nicolet iS50R (бързосканиращ спектрометър с високочувствителен MCT-A детектор);

 – ИЧ реакционни клетки на Harrick Scientific за in-situ/operando измервания: (i) високотемпературна трансмисионна клетка и (ii) високтемпературна дифузноопражателна камера, която се използва заедно с приставка Praying Mantis;

– Детектори за реакционни продукти: (i) газов хроматограф Thermo Scientific Trace 1300 Series и (ii) мас-спектрометър Hiden Analytical HPR-20 R&D;

– Контролери за газови потоци Bronkhorst EL-FLOW Prestige, газови линии, вентили.

 

Operando методологията представлява спектроскопско характеризиране на материалите по време на тяхното функциониране в различни процеси, напр. в каталитични процеси с едновременно измерване на каталитичната активност и селективност, докато посредством in-situ спектроскопия анализът се провежда в контролирана среда.

НОВИНИ ОТ ЛАБОРАТОРИЯТА