2.4. Catalyst characterizationThe f

2.4. Catalyst characterization
The fresh catalysts were characterized by the measurement of
H2 adsorption, which was carried out in a high-vacuum system by
a volumetric method (dead volume: 65 cm3). The 0.15 g catalysts
in the measurement cell were reduced with H2 at 773 K for 0.5 h
and evacuated at the same temperature for 0.5 h. After the pretreatment,
the adsorption amount of H2 was measured at room
temperature; the equilibrium pressure was about 2.7 kPa.
Temperature-programmed reduction (TPR) with H2 was performed
in the fixed-bed flow reactor. The TPR profile of each sample
was recorded from room temperature to 1123 K under a flow of
5.0% H2/Ar, and the flow rate was 30 ml/min. The catalyst weight
was 50 mg. The heating rate was 10 K/min and the temperature
was maintained at 1123 K for 30 min after it reached 1123 K. The
consumption of H2 was monitored continuously with TCD gas chromatograph
equipped with frozen acetone trap in order to remove
H2O from the effluent gas. The amount of H2 consumption was
estimated from the peak area in the TPR profiles.
Transmission electron microscope (TEM) photographs and
energy dispersive X-ray (EDX) analysis were taken by means of the
instrument (JEM-2010F, JEOL) operated at 200 kV. The sample powders
after the reduction were dispersed in 2-propanol by supersonic
wave and put on Cu grids for TEM observation under atmosphere.
Average particle size was calculated by nid3
i /
nid2
i (di: average
particle size, ni: number of particle with di) [23]. The spot size
of EDX analysis is ∼2 nm.
Powder X-ray diffraction (XRD) patterns of samples after the
reduction (H2 flow, 773 K, 0.5 h) were collected on a Philips X’pert
diffraction-meter using Cu K ( = 0.154 nm) generated at 40 kV
and 20 mA.
Ni K-edge and Fe K-edge extended X-ray absorption fine structure
(EXAFS) was measured at the BL-9C station of the Photon
Factory at the High Energy Accelerator Research Organization in
Tsukuba, Japan (Proposal No. 2008G558). The storage ring was
operated at 2.5 GeV with ring current of 300–450 mA. A Si(1 1 1)
single crystal was used to obtain monochromatic X-ray beam. The
monochromator was detuned to 60% of the maximum intensity to
avoid higher harmonics in the X-ray beam. Two ion chambers filled
with N2 and 15% Ar diluted with N2 were used as detectors of I0
and I, respectively. The samples for the EXAFS measurement were
prepared by pressing the mixture of the catalyst with the same
amount of -Al2O3 powder to the disk with 20–25 mg. The thickness
of the samples was chosen to be 0.2–0.4 mm (7 mm diameter)
to give edge jump of 0.9–1.6. The samples were transferred to the
measurement cell, in which the reduction and oxidation treatment
was carried out without exposing the sample disk to air. The cell
and the experimental method are referred to the previous report
[24]. EXAFS data were collected in a transmission mode at room
temperature and 398 K. For EXAFS analysis, the oscillation was first
extracted from the EXAFS data by a spline smoothing method. The
oscillation was normalized by the edge height around 50 eV. The
Fourier transformation of the k3-weighted EXAFS oscillation from k space to r space was performed over the range of 30–160 nm−1
to obtain a radial distribution function. The inversely Fourier filtered
data were analyzed by a usual curve fitting method [25].
For the curve fitting analysis, the empirical phase shift and amplitude
functions for the Ni–Ni and Fe–O bonds were extracted from
the data for Ni foil and Fe(acac)2 [26,27], respectively. Theoretical
functions for the Fe–Ni bond were calculated using the FEFF
8.2 program [28]. It is difficult to distinguish between Ni and Fe
as a scattering atom because the atomic number is close to each
other [29,30]. Therefore, the curve fitting analysis using the Ni–Ni
bond was carried out and the results are represented by the Ni–Ni
(or-Fe) bond in the Ni K-edge EXAFS analysis. In the case of the Fe
K-edge EXAFS analysis, the results obtained from the curve fitting
analysis using the Fe–Ni bond calculated by the FEFF are represented
by the Fe–Ni (-or Fe) bond. The analysis of EXAFS data was
performed using the “REX2000” program (RIGAKU Co. Version:
2.3.3).

Kết quả (Việt) 1:

2.4. chất xúc tác đặc tínhChất xúc tác tươi đã được đặc trưng bởi các phép đoH2 hấp phụ, được tiến hành trong một hệ thống chân không cao bằngmột phương pháp thể tích (dead volume: 65 cm3). Chất xúc tác 0,15 gtrong đo lường tế bào đã được giảm với H2 773 k cho cách 0.5 hvà sơ tán ở nhiệt độ cùng với cách 0.5 h. Sau khi pretreatment,Hấp phụ, lượng H2 được đo tại Phòngnhiệt độ; áp suất cân bằng là khoảng 2,7 kPa.Lập trình nhiệt độ giảm (TPR) với H2 được thực hiệntrong lò phản ứng giường cố định dòng chảy. TPR cấu hình mỗi mẫuđã được ghi lại từ nhiệt độ phòng đến 1123 K theo một dòng chảy5,0% H2/Ar, và tốc độ dòng chảy là 30 ml/phút. Trọng lượng chất xúc táclà 50 mg. Hệ thống sưởi tỷ lệ là 10 K/min và nhiệt độđược duy trì tại 1123 K cho 30 phút sau khi nó đạt đến 1123 K. cácmức tiêu thụ của H2 đã được giám sát liên tục với TCD khí sắc kýTrang bị đông lạnh axeton bẫy để loại bỏH2O từ khí thải. Số lượng tiêu thụ H2ước tính từ các khu vực cao điểm trong các cấu hình TPR.Kính hiển vi điện tử (TEM) truyền hình ảnh vàphân tích X-ray (EDX) tán sắc năng lượng đã được thực hiện bởi means of thedụng cụ (JEM-2010F, JEOL) hoạt động ở 200 kV. Bột mẫusau khi giảm được phân tán trong 2-propanol bằng siêu âmsóng và đưa vào các mạng lưới Cu cho TEM quan sát dưới bầu khí quyển.Kích thước hạt trung bình đã được tính toán bởi nid3tôi /nid2tôi (di: trung bìnhKích thước hạt, ni: số lượng các hạt với di) [23]. Kích thước ngắmEDX phân tích là ∼2 nm.Bột nhiễu xạ tia x (XRD) mô hình mẫu sau khi cácgiảm (H2 chảy, 773 K, h cách 0.5) đã được thu thập trên Philips X'pertđồng hồ đo nhiễu xạ sử dụng Cu K (= 0.154 nm) được tạo ra tại 40 kVvà 20 mA.Bởi K-edge và Fe K-cạnh mở rộng cấu hấp thụ tia x(EXAFS) đã được đo tại các trạm BL - 9C của PhotonNhà máy sản xuất tại năng lượng cao Accelerator tổ chức nghiên cứuTsukuba, Nhật bản (đề nghị số 2008 G 558). Lí nhẫnhoạt động tại 2.5 GeV với vòng hiện tại của 300-450 mA. Một Si (1 1 1)tinh thể duy nhất được sử dụng để có được đơn sắc các chùm tia x-quang. Cácmonochromator detuned đến 60% của cường độ tối đa đểtránh các sóng hài cao hơn trong các chùm tia x-quang. Hai buồng ion đầyN2 và 15% pha loãng với N2 Ar được sử dụng như máy dò I0và tôi, tương ứng. Mẫu EXAFS đochuẩn bị bằng cách nhấn các hỗn hợp của chất xúc tác có cùngsố lượng - Al2O3 bột vào đĩa với 20-25 mg. Độ dàyCác mẫu được chọn là 0,2-0,4 mm (đường kính 7 mm)để cung cấp cho các cạnh nhảy 0.9-1.6. Các mẫu được chuyển cho cácđo lường điện, trong đó giảm và quá trình oxy hóa điều trịđược thực hiện mà không lộ mẫu đĩa với không khí. Các tế bàovà phương pháp thử nghiệm được gọi để báo cáo trước đó[24]. EXAFS dữ liệu được thu thập trong một chế độ truyền dẫn tại Phòngnhiệt độ và 398 K. Cho EXAFS phân tích, dao động lần đầu tiênchiết xuất từ các dữ liệu EXAFS bởi một spline làm mịn các phương pháp. Cácdao động được chuẩn hoá bằng chiều cao cạnh khoảng 50 eV. CácBiến đổi Fourier của k3-trọng EXAFS dao động từ không gian k r không gian đã được thực hiện trong phạm vi 30-160 nm−1để có được một chức năng phân phối xuyên tâm. Các tỷ lệ nghịch Fourier lọcdữ liệu được phân tích bởi một đường cong bình thường trang bị phương pháp [25].Cho đường cong phù hợp, phân tích, thực nghiệm giai đoạn chuyển đổi và biên độCác chức năng cho Ni-Ni và Fe-O trái phiếu đã được chiết xuất từdữ liệu cho Ni foil và Fe (acac) 2 [26,27], tương ứng. Lý thuyếtCác chức năng cho các trái phiếu Fe-Ni đã được tính toán bằng cách sử dụng FEFFchương trình 8.2 [28]. Rất khó để phân biệt giữa Ni và Fenhư một nguyên tử tán xạ vì số nguyên tử là gần gũi với mỗikhác [29,30]. Vì vậy, đường cong phù hợp phân tích sử dụng Ni-Nitrái phiếu được thực hiện và kết quả được đại diện bằng Ni-Ni(hoặc-Fe) các trái phiếu trong các phân tích Ni K-cạnh EXAFS. Trong trường hợp FeK-cạnh EXAFS phân tích, kết quả thu được từ đường cong phù hợpphân tích bằng cách sử dụng các trái phiếu Fe-Ni được tính bởi FEFF được đại diệnbởi Fe-Ni (- hay Fe) trái phiếu. Phân tích dữ liệu EXAFSthực hiện bằng cách sử dụng chương trình "REX2000" (RIGAKU co Phiên bản:2.3.3).

Kết quả (Việt) 2:

2.4. Catalyst đặc
những chất xúc tác mới được đặc trưng bởi sự đo lường của
H2 hấp phụ, được thực hiện trong một hệ thống chân không cao bằng
một phương pháp thể tích (khối lượng chết: 65 cm3). Các 0,15 g chất xúc tác
trong các tế bào đo được giảm với H2 ở 773 K cho 0,5 h
và di tản ở cùng nhiệt độ cho 0,5 h. Sau khi xử lý sơ bộ,
lượng hấp phụ của H2 được đo ở phòng
nhiệt độ; áp lực cân bằng là khoảng 2,7 kPa.
giảm nhiệt độ được lập trình (TPR) với H2 đã được thực hiện
trong các lò phản ứng lưu lượng cố định giường. Các hồ sơ TPR của mỗi mẫu
được ghi nhận từ nhiệt độ phòng đến 1123 K thuộc một dòng chảy của
5,0% H2 / Ar, và tốc độ dòng chảy là 30 ml / phút. Trọng lượng chất xúc tác
là 50 mg. Tỷ lệ sưởi ấm là 10 K / phút và nhiệt độ
được duy trì ở 1123 K trong 30 phút sau khi nó đạt đến 1123 K.
tiêu thụ của H2 được theo dõi liên tục với sắc ký khí TCD
trang bị bẫy acetone lạnh để loại bỏ
H2O từ khí thải . Lượng H2 tiêu thụ được
ước tính từ khu vực cao điểm trong các cấu TPR.
Kính hiển vi truyền điện tử (TEM) hình ảnh và
tia X (EDX) phân tích năng lượng phân tán đã được thực hiện bằng các phương tiện của các
nhạc cụ (JEM-2010F, JEOL) hoạt động ở 200 kV. Các loại bột mẫu
sau khi giảm được phân tán trong 2-propanol bằng siêu âm
sóng và đặt trên lưới Cừ cho TEM quan sát dưới bầu khí quyển.
Kích thước hạt trung bình đã được tính toán bằng cách nid3
i /
nid2
i (di: trung bình
kích thước hạt, ni: số hạt với di) [23]. Các kích thước điểm
của phân tích EDX là ~2 nm.
Powder nhiễu xạ tia X (XRD) mô hình của mẫu sau khi
giảm (H2 dòng chảy, 773 K, 0,5 h) đã được thu thập trên một Philips X'pert
nhiễu xạ đo bằng Cu K ( = 0,154 nm) được tạo ra ở 40 kV
và 20 mA.
Ni K-cạnh và Fe K-cạnh mở rộng hấp thụ tia X cấu trúc tinh
(EXAFS) được đo tại trạm BL-9C của photon
Nhà máy tại Tổ chức Nghiên cứu Accelerator năng lượng cao ở
Tsukuba, Nhật Bản (tờ trình số 2008G558). Vòng lưu trữ đã được
hoạt động ở 2,5 GeV với vòng hiện tại của 300-450 mA. A Si (1 1 1)
đơn tinh thể được sử dụng để có được đơn sắc chùm tia X-ray. Các
đơn sắc được lệch cộng hưởng tới 60% cường độ tối đa để
tránh các giai điệu âm cao trong chùm X-ray. Hai ion buồng điền
với N2 và 15% Ar pha loãng với N2 được sử dụng như máy dò của I0
và I, tương ứng. Các mẫu để đo EXAFS đã được
chuẩn bị bằng cách nhấn các hỗn hợp của các chất xúc tác với cùng một
lượng bột -Al2O3 vào đĩa với 20-25 mg. Độ dày
của các mẫu được chọn là 0,2-0,4 mm (7 mm đường kính)
để cung cấp cho mép nhảy của 0,9-1,6. Các mẫu được chuyển giao cho các
tế bào đo lường, trong đó điều trị giảm và quá trình oxy hóa
đã được thực hiện mà không lộ đĩa mẫu với không khí. Các tế bào
và các phương pháp thử nghiệm được giới thiệu đến các báo cáo trước đó
[24]. Dữ liệu EXAFS được thu thập trong một chế độ truyền ở phòng
nhiệt độ và 398 K. Đối với phân tích EXAFS, dao động lần đầu tiên được
chiết xuất từ các dữ liệu EXAFS bằng một phương pháp spline mịn. Các
dao động được bình thường hóa bằng chiều cao cạnh khoảng 50 eV. Các
biến đổi Fourier của k3 trọng EXAFS dao động từ không gian k vào không gian r được thực hiện trên phạm vi 30-160 nm-1
để có được một hàm phân bố xuyên tâm. Những nghịch Fourier lọc
dữ liệu đã được phân tích bởi một đường cong thông thường phương pháp phù hợp [25].
Đối với phân tích phù hợp đường cong, sự chuyển đổi giai đoạn thực nghiệm và biên độ
chức năng cho các trái phiếu Ni-Ni và Fe-O đã được chiết xuất từ
các dữ liệu cho Ni lá và Fe (acac) 2 [26,27], tương ứng. Lý thuyết
chức năng cho trái phiếu Fe-Ni đã được tính toán bằng cách sử dụng FEFF
chương trình 8.2 [28]. Rất khó để phân biệt giữa Ni và Fe
là một nguyên tử tán xạ bởi vì số lượng nguyên tử là gần nhau
khác [29,30]. Do đó, phân tích đường cong phù hợp bằng cách sử dụng Ni-Ni
trái phiếu được thực hiện và kết quả được thể hiện bằng các Ni-Ni
(hoặc-Fe) trái phiếu trong phân tích EXAFS Ni K-cạnh. Trong trường hợp của Fe
K-cạnh phân tích EXAFS, kết quả thu được từ việc lắp đường cong
phân tích sử dụng trái phiếu Fe-Ni tính theo FEFF được đại diện
bởi các trái phiếu Fe-Ni (-Hoặc Fe). Việc phân tích các dữ liệu EXAFS được
thực hiện bằng cách sử dụng chương trình "REX2000" (RIGAKU ty Version:
2.3.3).