PM-QMS与化学吸附仪联用，助力温室气体CO₂资源化利用
CO2 资源化转化可将其转化为为合成气、基础化工原料与液体燃料，同步兼具生态减排价值与工业化经济效益，是实现循环碳经济的核心路径。
以逆水煤气变换反应和甲烷干重整反应为例：
1、逆水煤气变换反应（RWGS）
ACS Caltal.2026,16,9306-9316
图1. RWGS反应机理图[1]
该反应以CO2 、H2为原料，将惰性CO2活化为CO，而CO是费托合成、甲醇、二甲醚、长链烃类燃料的关键合成气中间体。研究中需精准捕捉CO2吸附、中间体脱附、产物CO/H2O生成全过程的温度-浓度关联规律信号，明确活性位点强度、分布与催化性能的构效关系。
2、甲烷干重整反应（DRM）
Sep. Purif. Technol. 354 (2025) 128816
图2.DRM反应机理图[2]
此反应同步消耗CO2与CH4两种温室气体，直接产出低H2/CO比合成气，适配精细化工、油品合成需求，兼具CO2资源化与天然气利用双重优势。但反应存在RWGS副反应，会改变合成气比例、增加产物组分复杂度。因此需要实时区分CH4、CO2、CO、H2、H2O等多组分逸出气体，解析积炭生成、CO2活化、副反应竞争机制。
探索反应机理的必要表征
PM-QMS在线气体质谱仪与化学吸附仪的联用系统可完整开展CO2程序升温脱附（CO2-TPD）、氢气程序升温还原（H2-TPR）、程序升温氧化（TPO）、程序升温表面反应（TPSR）等关键程序升温测试：
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CO2-TPD：定量测定催化剂表面碱性位点数量、碱强度，关联CO2吸附活化能力，指导催化剂改性；
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H2-TPR：解析金属活性组分还原温度、金属-载体相互作用，判断活性中心本征催化活性；
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TPO：精准量化反应后催化剂表面积炭量，对比不同配方催化剂抗积炭性能；
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TPSR：动态追踪升温过程中CO2消耗、CO及合成气生成趋势，直观构建“温度-吸附行为-催化活性”关联曲线。
★ 上海荆谱若科技自主研发的PM-QMS在线气体质谱仪
解析催化剂吸附特性、氧化还原性能与失活机理、精准解析多产物催化体系，可通过化学吸附仪上程序升温表征手段进行分析。上海荆谱若科技自主研发的PM-QMS在线气体质谱仪依托四极杆质谱高分辨、高灵敏检测优势，实时捕捉程序升温全过程逸出的多组分气体，完美适配各品牌化学吸附分析仪，弥补单一检测器的分析局限。化学吸附仪升温程序、温度数据，实现温度曲线、各质荷比气体信号完全时序对齐，消除时间偏移带来的数据误差，为反应机理研究提供高精度检测数据。
★ CO2资源化利用部分客户案例：
H2-TPR和CO2-TPD[1]
ACS Caltal.2026,16,9306-9316
CO2-TPD[3]
Appl. Catal. B: Environ. 366 (2025) 125003
O2-TPO[4]
Sci. China. Chem. 2026: 1-11.
H2-TPR[2]
Sep. Purif. Technol.354 (2025) 128816
其他应用案例：
(e)ODRM 的13CO2同位素示踪实验结果
(g) 氧气在Ni NP/CeO2和NiFeSAA/CeO2上的吸附能[4]
Sci. China. Chem. 2026: 1-11.
反应全程实时出口 CH4、CO 流量曲线[2]
Sep. Purif. Technol.354 (2025) 128816
参考文献：
[1] Yao Y J, Shen J, Tian X, et al. Gallium-Promoted CeO2 Intensifies CO Production during CaCO3 Hydrogenation[J]. ACS Catalysis, 2026, 16(10): 9306-9316.
[2] Zhang Y, Shen J, Zeng Y, et al. Direct reduction of calcium carbonate by coupling with methane dry reforming using NiO/S-1 as catalyst[J]. Separation and Purification Technology, 2025, 354: 128816.
[3] Zhang B, Huang S, Li Y, et al. Highly dispersed Cu on hollow spherical CeO2: An efficient and stable catalyst for the RWGS reaction[J]. Applied Catalysis B: Environment and Energy, 2025, 366: 125003.
[4] Jiang L, Tian D, Deng G, et al. Robust Ni-Fe single atom alloy catalyst for oxygen-involved dry reforming of methane under mild conditions[J]. Science China Chemistry, 2026: 1-11.
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