Angew：通过EuOCl催化剂的变温荧光原位观测反应温度

纳米技术

2022-11-05

通常人们报道异相催化过程中的温度是反应器/反应体系温度，但是反应器/反应体系的温度可能与催化剂的温度相差较大。目前人们对催化剂的温度对催化反应活性的影响作用、催化剂的温度是否准确的问题不是非常清楚。

有鉴于此，乌得勒支大学Bert Marc Weckhuysen等报道将EuOCl同时作为催化剂和温度计，实现了原位测试反应温度，并且研究了反应环境与催化剂温度的动态变化规律，表征测试结果显示在甲烷氯氧化反应中催化剂的温度与反应器的温度最大差值达到+16 ℃，产生这个温度差是因为甲烷氯氧化反应是放热反应。

本文要点：

(1)

通过EuOCl材料具有的催化活性、变温荧光现象多功能，因此能够用于快速、稳定、直接的进行实时测试催化反应过程催化剂的温度。通过调节反应物种的组分和反应温度，研究催化反应过程中的表观热平衡。在许多反应条件，观测发现催化剂的温度比设定的炉温更高，温度差值ΔT与反应速率密切相关，观测的最大温差ΔT为16 ℃。

(2)

这种Operando表征催化剂温度的技术有助于更加深入理解催化剂的性能，为设计更加安全可靠的化工操作技术提供帮助。

参考文献

Bas Terlingen, Tjom Arens, Thomas P. van Swieten, Freddy T. Rabouw, Tim Prins, Michiel M. de Beer, Andries Meijerink, Mathieu Ahr, Eline M. Hutter, Coert van Lare, Bert Marc Weckhuysen, Bifunctional Europium for Operando Catalyst Thermometry in an Exothermic Chemical Reaction, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202211991

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202211991