Investigation of surface phenomena on solid catalysts by simultaneous TG and DTA

Abstract

Simultaneous TG and DTA were used to investigate the phenomena of adsorption, desorption and surface reactions of ammonia on NaX and X type exchanged zeolites and silica-alumina gels (Ketjen) treated with sodium hydroxide. On the basis of the quantitative results it is possible to give an interpretation of these surface phenomena and to establish the existence of various active centres on the surface of the catalysts. In the case of the adsorption of ammonia on silica-alumina gels, the quantity of adsorbed ammonia is much smaller than on silica-alumina gel treated with sodium hydroxide.

Résumé

La thermogravimétrie et l'analyse thermique différentielle ont été appliquées simultanément à l'étude des phénomènes d'adsorption, de désorption et de réactions en surface sur des zéolites échangeuses d'ions de type NaX et X ainsi que sur des gels de silice-alumine “Ketjen” traités par l'hydroxide de sodium en présence d'ammoniaque. Les résultats quantitatifs permettent de proposer une interprétation des phénomènes de surface et d'établir l'existence de plusieurs centres actifs à la surface des catalyseurs. Dans le cas de l'adsorption de l'ammoniaque sur les gels de silice-alumine, la quantité d'ammoniaque adsorbée est beaucoup plus faible que sur les gels de silice-alumine traités par l'hydroxyde de sodium.

Zusammenfassung

Simultane TG und DTA wurden zur Untersuchung von Adsorptions-, Desorptions- und Oberfiächenerscheinungen an Zeoliten der Ionenaustauschtypen NaX und X, sowie an mit Natriumhydroxid in Gegenwart von Ammoniak behandelten Silika-Aluminiumoxid-hydroxid-Gelen “Ketjen” eingesetzt. Aufgrund der quantitativen Ergebnisse ist es möglich eine Deutung der Oberflächenerscheinungen zu geben und die Existenz verschiedener aktiver Zentren an der Oberfläche der Katalysatoren festzustellen. Bei der Adsorption von Ammoniak an Silika-Aluminiumoxid-Gelen ist die Menge des adsorbierten Ammoniaks viel geringer als an Silika-Aluminiumoxid-Gelen, welche mit Natriumhydroxid behandelt wurden.

Резюме

Одновременно были ис пользованы термогравиметрия и DTA д ля исследования явленций адсорбии, де сорбции и реакций на п оверхности на NaX и X типа ионно-обмен ных цеолитах и силико-алю могелях типа “Кетьен ”, обработанных гидроо кисью натрия в присут ствии аммиака. На основании количественных резу льтатов, представилось возмо жным интерпретировать по верхностные явления и установить наличие различных ак тивных центров на поверхности катал изаторов. В случае адс орбции аммиака на силико-алю мигелях, количество адсорбир ованного аммиака нам ного меньше, чем на алюмо-силикаге ле обработанного гидроокисью натрия.