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问卷有礼|Prima BT 过程开发质谱仪在电化学(EC)/催化化学中的应用

阅读:153      发布时间:2023-8-4
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什么是“原位差分电化学质谱仪"/


DEMS

原位差分电化学质谱仪(DEMS)是一种将电化学反应池与质谱仪联用,可以实时检测电化学反应界面消耗或产生的气体和挥发性中间产物、最终产物,并进行定性、定量分析的仪器。


►►►可低至0.1ml/min超低流量进样的原位差分电化学质谱仪(DEMS)

Prima BT过程开发质谱仪众多应用之一便是用作超低流量进样的DEMS。Prima BT过程开发质谱仪在此应用中,专注在电化学反应和氧化还原反应的典型试验过程——溢出气体量小、且气体组分较为单一(无机气体O2、CO、CO2等为主,及少量特征有机气体,如甲烷、甲酸、甲醇、乙醇等),为研究人员提供准确、可靠、实时的分析数据,是当下能源研究中重要手段之一。


►►►Prima BT过程开发质谱仪的优势

Prima BT过程开发质谱仪的电流不受双层电容电流等非目标反应电流的干扰,能够从总反应中分辨出各分步反应的特质与状况,为反应机理的理解提供监测信息。在质谱仪真空压差作用下,通过多孔憎水膜(靠近工作电极或与多孔工作电极紧密接触)将电极表面反应产生的气体或挥发性产物抽取到质谱仪中,检测反应产物的浓度(或强度)。同步测量一定电位下的电流-电位及定质量数下的质谱电流,能够生成电极电流-电极电位-质谱电流的特征曲线,高度表征试验过程。

此外,Prima BT过程开发质谱仪也能够与IR(红外分析仪)、TGA(热重分析仪)、化学吸附分析仪、GC(气相色谱仪)等多种设备进行联用,跟复杂TPR(程序升温还原)、TPD(程序升温脱附)、TPO(程序升温氧化)、TPS(程序升温硫化)等试验过程进行深入融合,丰富研究人员的检测手段,为实验室各类气体样品实时检测提供强大的助力。


►►►Prima BT系统特点

超低流量进样可低至0.1ml/min(目前市场上DEMS应用质谱仪流量进样范围1-2ml/min,非DEMS应用质谱仪常规流量在200-500ml/min),满足电化学&催化化学特殊进样需求

扫描磁扇式质量分离器,超高稳定性,容错设计能够确保达到99.9%的运行时间

法拉第杯和双通道板电子倍增器的检测器满足ppb-100%动态范围的测量

可选离子源钝化方案,满足OH(如甲、乙醇)和S基(硫化物)等易污染组分的测量

界面友好的软件能够灵活设定分析方法

高度简单化的维护步骤,延长预防性维护时间间隔

出色的“分析仪到分析仪"重复性(出色的一致性,更换零部件不会影响仪器整体的性能;更换货仪器调整要求很小,简单的标气校准即可确保测量的重复性和精度)


►►►可应用的试验研究


►►►Prima BT工作原理简介

赛默飞世尔科技的Prima BT过程开发质谱仪,采用扫描磁扇式质量分离器能够高效、稳定、可靠地实现各类试验装置中气态组分的动态检测,其DEMS差分电化学质谱仪分析系统也能够对于电化学或是催化化学应用中超低量样品提供可靠的、连续和及时的分析。

1  它通过自身的真空系统,采用不锈钢保护的石英毛细管将反应器产生的超低量气态样品导入电子轰击离子源(EI源);经过离子源将该样品转为离子态片段或带电荷的离子,然后在扫描磁场为基础的质量分离器作用下,按照样品离子的质荷比不同,经过磁扇区进行分离,分离过程遵循如下基本物理公式:


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其中:r为离子运动的轨道半径,M是粒子的质量,V是加速电压(1KV),β是磁场强度,e是离子的电子电荷。

在一定的V及β的条件下,具有特定质荷比M/e的正离子通过运动半径为r的轨道进入检测器。当β,r固定,M/e与1/V成正比(连续改变电压为电压扫描)。当V,r固定,M/e与β2成正比(连续改变磁场为磁场扫描),就可使具有不同的M/e离子顺序到达离子检测器。被选定的离子进入检测器,形成微弱的电流信号;该检测器的输出信号经过板载微处理器转换,最终输出的信号表征样气中各个组分的浓度。

在整个分析过程中,质谱仪工作在真空状态。该真空系统,由两部分组成:由机械泵提供的初级真空和由涡轮分子泵提供的高度真空。


2 板载的中央处理器(CPU)依托功能强大的Gasworks软件来实现包括分析组态和设置、仪器状态监测、分析结果输出等一系列的质谱仪本身的应用控制、检测和输出。多语言操作界面大大优化了用户的使用体验和日程维护。


3 可选的原电池反应池,能够有效地收集微量电化学溢出气,确保进入质谱仪的样品稳定、可靠、具有代表性。


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