摘要:在模拟实际反应条件下(如连续运行数天至数周),监测催化剂的活性和选择性随时间的变化,例如燃料电池催化剂需记录输出功率波动与产物选择性。
共沉淀催化剂稳定性测试方法分类
共沉淀催化剂的稳定性测试需综合化学、物理及电化学手段,具体方法可分为以下四类:
一、工业工况模拟测试
长期稳定性测试
在模拟实际反应条件下(如连续运行数天至数周),监测催化剂的活性和选择性随时间的变化,例如燃料电池催化剂需记录输出功率波动与产物选择性。
铜基催化剂在焦化废水处理中需评估Cu²⁺溶出率及活性衰减趋势。
热稳定性考察
耐受温度测试:通过原料波动环境模拟,观察催化剂活性变化,验证其耐受瞬时温升或持续高温的能力。
高温烧结实验:在设定温度下(如700-900℃)焙烧催化剂,分析晶相结构变化与活性组分流失情况。
二、机械与化学稳定性检测
机械强度测试
使用抗压强度/抗折强度仪测量催化剂的抗破碎能力,确保其在反应器中的物理稳定性。
耐毒稳定性评估
暴露于硫化物、卤化物等毒物环境,定量分析催化剂活性损失速率及毒物吸附不可逆性。
通过化学分析法(如ICP-OES)检测催化剂中毒前后金属组分含量变化。
三、电化学稳定性测试
计时电流/电位法
计时电流法(恒定电位下记录电流变化)和计时电位法(恒定电流下记录电位变化),适用于评估电催化ORR/OER稳定性。
循环伏安法(CV)
在100mV/s扫描速率下进行500次以上循环,通过CV曲线重合度分析催化剂的循环耐久性。
四、物理性质表征
比表面积与孔隙结构分析
氮气吸附法测定比表面积,压汞法分析孔容及孔径分布,揭示催化剂结构退化机制。
原位光谱技术
结合XRD、TEM等原位表征手段,实时监测催化剂在反应中的晶格畸变或活性位点覆盖情况。
总结:共沉淀催化剂稳定性测试需结合工况模拟(长期运行、热冲击)、机械/化学耐受性检测、电化学性能评估及物理表征,形成多维度的综合评价体系。
来源:化学科研民工