Катализаторы под давлением
Группа исследователей записали изображения частиц катализатора атомного разрешения при помощи просвечивающей электронной микроскопии (показано на рисунке), при этом твердые частицы были подвергнуты относительно высокому давлению реакционного газа (1 атм Н2) и нагреты до 500°C (Ultramicroscopy, в печати, DOI: 10.1016/j.ultramic.2008.04.014). Эксперимент по получению изображения, который проводили при 100-кратном увеличении давления по сравнению с исходным экспериментом, может привести к новым путям испытания материалов, которые подвергаются едва различимым, хотя важным структурным изменениям, которые будут обусловливать химические реакции, протекающие на их поверхности.
Как правило, исследователи намереваются записать изображения атомного разрешения при помощи просвечивающей электронной микроскопии руководствуясь их экспериментами при высоком вакууме и умеренных температурах, т.к. высокие давления и температуры ограничивают разрешение и качество изображения.
Обычные условия получения изображения, однако, сильно отличаются от типичных промышленных условий каталитических реакций, которые могут изменять структуру катализатора с индифферентной в каталитически активную форму. Для получения изображения катализаторов при требуемых параметрах, Ж.Фредрик Кример из Технологического университета Делфта в Нидерландах, Стиг Хелвег, работник производства катализаторов Haldor Tops?e, Германия, с сотрудниками разработали микрореактор совместимый с методом просвечивающей электронной микроскопии и использующий ее для испытания катализатора на основе Cu/ZnO для синтеза метанола. Во время активации катализатора при повышенной температуре в водороде, группа напрямую наблюдала рост, структуру и изменение медных нанокристаллов во времени с ангстремным разрешением.
