钯和铂催化剂上的甲烷氧化- A SSITKA Study

The catalytic process of total methane oxidation presents itself as an extremely favorable alternative to flame combustion, as it helps to reduce the production of NO_X，共同排放和未氧化的烃进入地球大气层。

Some of the most dynamic catalytic materials for total methane oxidation are supported palladium and platinum catalysts. Showing great selectivity and activity, these materials demonstrate adequate levels of resistance to heat and mechanical damage.

另一方面，在这些催化剂被广泛用于行业之前，仍有未解决的问题需要解决。这样的问题之一包括钯和铂催化剂上甲烷氧化的反应机制。这项研究采用了稳态同位素瞬态动力学分析方法（SSITKA）进一步探索这一潜在障碍。

Using SSITKA to Analyze Heterogeneous Catalytic Reactions

这种方法使得获得与许多异质催化反应的机制以及其他相当重要的问题有关的有用的新数据，包括：催化反应的试剂，中间体和产物的表面浓度，活性活性的数量以催化剂表面和平均表面寿命为中心。

To successfully carry out the SSITKA study, access to accurate and high-quality equipment was essential. In a study like this, it is especially important to have a system of dosing and quick switching of reagent streams, as well as a mass spectrometer that allows users to analyze miniscule variations in the concentration of isotopes.

对于这项研究，反应流之间的切换包括¹²ch₄/ar/o₂/他和¹³ch₄/Kr/O₂/他被执行，以及¹⁶o2/Ar/CH₄/他和¹⁸o₂/Kr/CH₄/他。图1说明了PD-PT/AL的发现的示例₂o₃催化剂。

图1。反应流之间切换的影响包括¹⁶o₂/Ar/CH₄/他和¹⁸o₂/Kr/CH₄/HE（X是甲烷的转换）。

结果

经过基于这些结果的彻底分析（可以在下面的参考文章中找到有关这些结果的全部详细信息），已经提出，两种不同类型的活性中心（α-更活跃，但较少，但β较少，β-活性较少，但是催化剂表面上存在更多的丰富），并且根据两种不同的反应机制（由Mars-Van Krevelen和Langmuir-Hinshelwood）同时进行甲烷氧化过程。

他们参与甲烷氧化的程度取决于反应温度。此外，甲烷氧化的过程不仅是根据两种不同的反应机制同时进行的，而且还具有不同的反应速率，这取决于活性中心的多样性。

参考

Rotko，A。Machocki，G。Słowik（2014）“ CH的机制₄/o₂PD-PT/γ-AL的反应₂o₃催化剂：一项SSITKA研究”应用催化B：环境，160-161 298-306

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