全⾃動化学吸着分析装置
Automatic Chemisorption Analyzer
基本仕様 / Specifications

基本原理 / Mechanism

島津製作所（Shimadzu） AutoChem II 2920

冷却トラップ / Cold trap
冷却トラップで凝集性ガスの除去：
冷却トラップは迂回させることで、反応時間を容易に向上できる
Cold trap to remove condensable species ‒ the Cold trap iseasily bypassed to improve response timeØ 温度制御システム / Temp. system：
制御範囲 / Range： -70~1100℃
昇温速度 / Ramp rates：
50℃ per minute (120〜500℃)
30℃ per minute (500〜750℃)
10℃ per minute (750〜1100℃)

蒸気発⽣器 / Vapor generator
蒸気発⽣器は⼆つのゾーンから構成され、飽和蒸気を⽣成可能
Vapor generator featuring two zones toensure a saturated vapor is produced

Ø ガス流量 / Gas flor rate：
マスフローコントローラー / All mass flow controller (MFCs)
Ø ガス供給 / Gas delivery：
ガス導入ポート / Inlet ports：ループ、キャリア、前処理に各４ポート搭
載 / 4 each for loop gas, carrier gas, preparation gas
温度制御 / Temp. control：150℃（内部配管とバルブ） / Internal gas
lines and valves heated up to 150℃

クラムシェル型加熱炉 / Clamshell furnace
開閉が容易なクラムシェル型加熱炉は室温から1100℃まで対応：
付属のCryocoolerを⽤いれば、-100℃まで冷却が可能
Easy-to-open clamshell furnace with a range of ambient to
1100℃ - an optional CryoCooler is available to cool thesample to -100℃

Chemical adsorption• 活性金属表面積(active metal surface area)• 表面酸性度(Surface acidity)• 活性部の特長(Active sites)• BET表面積(BET surface)• パルス化学吸着(Pulse chemisorption)

Ø サンプルチューブ / Sample tube：
石英フローチューブ（1100℃まで使用可能）、最大径9mmの個体を使用可能 / Fused quartz flow-through samples tubes, for use up to1,100℃, accepts powders and pellets up to 9 mm in diameter

触媒を最適に設計して効率的に利用するには、触媒物質の表層構造および表面化学を完全に把握する必要があります。化学吸着測定により、設計フェーズや生産フェーズだけでなく、使用後の触媒物質の評価に必要な多くの情報を得ることができます。化学吸着等温線からは、物質の表面活性に関する情報が得られます。さらに、温度制御反応技術は、多くの産業・研究分野で化学吸着等温式測定に必要不可欠なものとなっています。
Optimum design and efficient utilization of catalysts require athorough understanding of the surface structure and surface chemistryof the catalytic material. Chemical adsorption (chemisorption) analyses
can provide much of the information needed to evaluate catalystmaterials in the design and production phases, as well as after a periodof use. The chemical adsorption isotherm reveals information about theactive surface of a material. In addition, temperature-programmed
reaction techniques have emerged as an indispensable companion tochemisorption isotherm analyses in many areas of industry andresearch.

Temp.-programmed (TP) reaction• 昇温還元(TP reduction (TPR))• 昇温離脱(TP desorption (TPD))• 昇温酸化(TP oxidation (TPO))

AutoChemⅡ2920は完全に自動化された測定装置で、正確な化学吸着および昇温反応の研究を包括的に実施できます。この装置により、触媒、触媒担体および様々な物質の物理的特性に関する重要な情報が得られます。
AutoChem II 2920 Chemisorption Analyzer is a fully automatedinstrument capable of conducting a comprehensive array of highly
precise chemical adsorption and temperature-programmed reaction
studies. The instrument enables the researcher to obtain valuable
information about the physical properties of catalysts, catalyst support,
and a variety of other materials as shown above.
https://www.sse-shimadzu.co.jp/mic/catalyst/autochemII2920.html
https://www.sse-shimadzu.co.jp/files/mic/catalyst/AutoChem_II_2920_Final.pdf

実用例 / Application Example
TCD signal (a.u.) vs Temperature

SnoxideNioxide200200

TCD signal – 5℃/min
TCD signal – 15℃/min
TCD signal – 4℃/min

TCD signal – 20℃/min
TCD signal – 7℃/min

TCD signal (a.u.)

TCD signal – 10℃/min
TCD signal – 2℃/min
TCD signal – 10℃/min

400600400600Temperature (℃)

800800Condition: The sample was pretreated at 200℃ for 0.3 h under He (50 mL/min)
atmosphere. The reduction was carried out from 80 to 1000℃ (10℃/min)under 5 vol% H2 in Ar with a flow rate of 50 mL/min.

Temperature (℃)

Figure 1 TPR (temperature programmedreduction) spectra of Ni-oxide, Sn-oxide

Figure 2 TCD (Thermal Conductivity Detector)
signals of ZSM-5 and ammonia

Figure 3 CO pulse chemisorption on 0.5 Pt
Almina under various temperature
https://www.sse-shimadzu.co.jp/files/mic/catalyst/AutoChem_II_2920_Final.pdf