Skip to main content
Log in

Temperature-Programmed Desorption (TPD) of ammonia from H+-exchanged zeolites with different structures

  • Published:
Journal of thermal analysis Aims and scope Submit manuscript

Abstract

Curves of the temperature-programmed desorption (TPD) of ammonia from zeolites were evaluated with several kinetic models. An approximately linear correlation was found between the activation energy of desorption or the heat of adsorption of H zeolites with various Si/Al ratios and the intermediate electronegativity of the zeolites, the latter representing a measure of the acid strength.

This result corresponds to the change in the high-frequency infrared band of the OH groups and also to the change in the heat of adsorption, determined by microcalorimetry. Thus, the TPD of NH3 is a useful technique for quantitative characterization of the acidic properties of several H zeolites.

Zusammenfassung

Kurven der temperaturprogrammierten Desorption (TPD) des Ammoniak von Zeolith wurden mit verschiedenen Kinetischen Modellen ausgewertet. Ein annähernd linearer Zusammenhang wurde gefunden zwischen der Aktivierungsenergie der Desorption bzw. der Adsorptionswärme von NH3 an H-Zeolithen mit unterschiedlichem Si/Al-Verhältnis und der intermediären Elektronegativität der Zeolithe, die ein mass für die Säurestärke darstellt. Dieses Ergebnis entspricht der Verschiebung der hochfrequenten IR-Bande der OH-Gruppen und der mikrokalorimetrisch bestimmten Änderungen der Adsorptionswärme. Damit erweist sich die TPD von NH3 als brauchbare Methode zur quantitativen Charakterisierung der sauren Eigenschaften von H-Zeolithen.

Резюме

С помощью нескольких кинетических моделе й проведена оценка кри вых температурно-програ ммируемой десорбции аммиака из цеолитов. Установлен а приблизительно линейная корреляция между энергией актив ации процесса десорбции и ли тепловой адсорбции Н-цеолитов с различным соотноше нием Si/Al и промежуточной элект роотрицательностью цеолитов,являющейся мерой их кислотности. Этот результат соответст вует изменению высокочастотной ИК п олосы поглощения ОН г рупп,а также изменению теплоты ад сорбции,найденной с помощью м икрокалориметрии. Следовательно,метод температурно-програ ммируемой десорбции аммиака яв ляется полезным мето дом количественной хара ктеристики кислотных свойств не которых Н-цеолитов.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Similar content being viewed by others

References

  1. B. M. Lok, B. K. Marcus and C. L. Angell, Zeolites, 6 (1986) 185.

    Article  Google Scholar 

  2. K. Tsutsumi, Y. Mitani and H. Takahashi, Bull. Chem. Soc. Jpn., 56 (1983) 1912.

    Google Scholar 

  3. G. I. Kapustin, L. M. Kustov, G. O. Glonti, T. R. Brueva, V. U. Borovkov, A. L. Klyachko, A. M. Rubinstein and V. B. Kazanskii, Kinet. Katal., 25 (1984) 1129.

    Google Scholar 

  4. G. I. Kapustin, T. R. Brueva, A. L. Klyachko, A. D. Ruhadze and A. M. Rubinstein, Kinet. Katal., 23 (1982) 972.

    Google Scholar 

  5. M. Krivánek and P. Jiru, Collection Czechoslovak Chem. Commun. 49 (1984) 2739.

    Google Scholar 

  6. M. B. Sayed, A. Auroux and J. C. Vedrine, Appl. Catal., 23 (1986) 49.

    Article  Google Scholar 

  7. A. Auroux, V. Bolis, P. Wierzchowski, P. C. Gravelle and J. C. Vedrine, J. Chem. Soc. Faraday Trans. I, 75 (1979) 2544.

    Article  Google Scholar 

  8. H. Ernst, D. Freude, M. Hunger, H. Pfeifer and B. Seiffert, Z. Phys. Chem. Leipzig, 268 (1987) 304.

    Google Scholar 

  9. W. L. Earl, P. O. Fritz, A. A. V. Gibson and J. H. Lunsford, J. Phys. Chem., 91 (1987) 2091.

    Article  Google Scholar 

  10. A. K. Ghosh and G. Curthoys, J. Phys. Chem., 88 (1984) 1130.

    Article  Google Scholar 

  11. A. K. Ghosh and G. Curthoys, J. Chem. Soc., Faraday Trans. I, 79 (1983) 2569.

    Google Scholar 

  12. C. V. Hidalgo, H. Itoh, T. Hattori, M. Niwa and Y. Murakami, J. Catal., 85 (1984) 362.

    Article  Google Scholar 

  13. N.-Y. Topsoe, K. Pedersen and E. G. Derouane, J. Catal., 70 (1981) 41.

    Article  Google Scholar 

  14. M. Niwa, M. Iwamoto and K. Segawa, Bull. Chem. Soc. Jpn., 59 (1986) 3735.

    Google Scholar 

  15. M. Nakano, T. Hironaka, S. Fujii and K. Sekizawa, Toyo Soda Kenkyu Hokoku, 29 (1985) 3.

    Google Scholar 

  16. M. Iwamoto, M. Tajima and S. Kagawa, J. Chem. Soc., Chem. Commun., (1986) 598.

  17. J. Hoffmann, B. Hunger U. Streller, Th. Stock, D. Dombrowski and A. Barth, Zeolites, 5 (1985) 31.

    Article  Google Scholar 

  18. B. Hunger and J. Hoffmann, Thermochim. Acta, 106 (1986) 133.

    Article  Google Scholar 

  19. B. Hunger, J. Hoffmann and P. Mothsche, J. Thermal Anal., in press.

  20. K.-H. Steinberg, F. Roessner, A. Soellner, J. Lercher, G. Rumplmayr and R. V. Dimitriev, Zeolites, in preparation.

  21. W. J. Mortier, J. Catal., 55 (1978) 138.

    Article  Google Scholar 

  22. J. Datka, P. Geerlings, W. Mortier and P. Jacobs, J. Phys. Chem., 89 (1985) 3488.

    Article  Google Scholar 

  23. R. J. Cvetanović and Y. Amenomiya, Advan. Catal., 17 (1967) 103.

    Google Scholar 

  24. P. T. Dawson and Y. K. Peng, Surface Sci., 33 (1972) 565.

    Article  Google Scholar 

  25. P. Forzatti, M. Borghesi, I. Pasquon and E. Tronconi, Surface Sci., 137 (1984) 595.

    Article  Google Scholar 

  26. R. A. Demmin and R. J. Gorte, J. Catal., 90 (1984) 32.

    Article  Google Scholar 

  27. R. K. Herz, J. B. Kiela and S. P. Marin, J. Catal., 73 (1982) 66.

    Article  Google Scholar 

  28. B. McCarroll, J. Appl. Phys., 40 (1969) 1.

    Article  Google Scholar 

  29. D. W. Breck, Zeolite Molecular Sieves, Whiley & Sons, New York 1974, p. 143.

    Google Scholar 

  30. P. A. Jacobs, Catal. Rev.-Sci. Engl., 24 (1982) 415.

    Google Scholar 

  31. D. Lin-Sen, X. Zhi-Yuan and Y. De-Guan, Acta Chimica Sinica, 42 (1984) 1244.

    Google Scholar 

  32. W. M. Meier and D. H. Olson, Atlas of Zeolite Structure Types, Structure Commission IZA, Polycrystal Book Service, Pittsburgh, 1978.

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Additional information

The authors wish to thank Prof. K.-H. Steinberg and Dr. M. Hunger for the zeolite samples, and R. Bauermeister for the non-linear regression programme.

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Hunger, B., Hoffmann, J. Temperature-Programmed Desorption (TPD) of ammonia from H+-exchanged zeolites with different structures. Journal of Thermal Analysis 33, 933–940 (1988). https://doi.org/10.1007/BF02138612

Download citation

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF02138612

Keywords

Navigation