生成物の時間分析（TAP）、（TAP-2）、（TAP-3）は、ガスと複雑な固体材料、主に不均一触媒との間の物理化学的相互作用の速度論を研究するための実験手法です。TAP法は、低い背景圧力（10 −6 -10 2 Pa）での短いパルス応答実験に基づいており、多孔質材料表面における 触媒プロセスの様々な段階、例えば拡散、吸着、 表面反応、脱着などを調査するために使用されます。
歴史
1980年代後半にジョン・T・グリーブス博士（当時モンサント社）によって発明されて以来、 [1] TAPは表面科学実験と応用触媒の間の橋渡しとして、産業的および学術的に重要な様々な触媒反応の研究に使用されてきました。[2] 最先端のTAP設備（TAP-3）は、第一世代のTAPマシン（TAP-1）よりも優れた信号対雑音比を提供するだけでなく、高度な自動化と他の技術との直接的な結合も可能にしています。
ハードウェア
TAP 装置は、高スループット真空システムに接続された加熱充填床マイクロリアクター、高速電磁駆動ガスインジェクターを備えたパルスマニホールド、およびマイクロリアクター出口の下の真空システム内に配置された四重極質量分析計 (QMS) で構成されています。
実験
一般的な TAP パルス応答実験では、非常に小さく (~10 −9 mol)、狭い (~100 μs) ガスパルスが、触媒サンプルを含む真空 (~10 −6 torr ) されたマイクロリアクターに導入されます。注入されたガス分子がマイクロリアクターの充填物内を格子間空隙を通って移動する間に、触媒に遭遇し、そこで化学変換を受ける可能性があります。変換されなかったガス分子と新たに生成されたガス分子は最終的にリアクターの出口に到達し、隣接する真空チャンバーに排出されます。ここで、QMS によってミリ秒の時間分解能で検出されます。QMS によって記録された反応物、生成物、不活性分子の出口流量は、次に触媒特性を定量化し、反応機構を推測するために使用されます。同じ TAP 機器は通常、大気圧フロー実験 (10 5 Pa )、 温度プログラム脱離 (TPD)、定常状態同位体過渡速度分析 (SSITKA) など、他のタイプの速度論的測定にも対応できます。
データ分析
グリゴリー・ヤブロンスキー（Grigoriy Yablonsky） [3] [4] 、[5]による一連の論文で開発されたTAPデータ解析の一般的な手法は、クヌーセン拡散のみによって制御される不活性ガスの応答と、拡散に加えて触媒サンプル上の吸着および化学反応によって制御される反応性ガスの応答 を比較すること に基づいています。TAPパルス応答実験は、境界条件を一意に組み合わせた1次元（1D）拡散方程式によって効果的にモデル化できます。
参考文献
- ^ JT Gleaves、JR Ebner、TC Kuechler、Catal. Rev. Sci. Eng. 30 (1988) 49
- ^ JT Gleaves、GS Yablonsky、X. Zheng、R. Fushimi、PL Mills、J. Mol.カラット。化学。 315 (2010) 108-134
- ^ JT Gleaves、GS Yablonsky、P. Phanawadee、Y. Schuurman、Appl.カタル。 A Gen. 160 (1997) 55–88
- ^ SO Shekhtman, GS Yablonsky, S. Chen, JT Gleaves, Chem. Eng. Sci. 54 (1999)
- ^ D. Constales, G.S. Yablonsky, G.B. Marin, J.T. Gleaves, Chem. Eng. Sci 56 (2001) 133–149
