γ-Al_(2)O_(3)颗粒溶液浸润过程的原位磁共振成像

摘要

在催化剂的制备过程中,常采用浸渍法将金属或活性相负载到多孔固体载体上以获得高性能的负载型催化剂;在浸渍过程中溶剂对载体的浸润能力和效果对负载活性组分的分布和状态至关重要,进而会影响催化剂的催化性能.本文利用磁共振成像(MRI)技术开展了溶剂对γ-Al_(2)O_(3)颗粒浸润过程的原位研究.评估了自旋回波(SE)、梯度回波(GRE)和超短时间回波(UTE)3种不同MRI序列的成像效果,发现UTE序列在观测短横向弛豫时间(T_(2))值的1H MRI信号方面展现出优越的性能,应用小激发角和短恢复时间(TR)可以获得比SE和GRE序列更高时间分辨率(<1 min)的动态图像.利用UTE序列对γ-Al_(2)O_(3)在不同极性溶剂中的浸渍过程进行了原位监测,发现极性溶剂水和甲醇均表现出典型的自由扩散过程,即溶剂从颗粒的外缘逐渐扩散到其中心直至饱和;非极性溶剂环己烷展现了不同的浸润行为,γ-Al_(2)O_(3)颗粒的整体1H MRI信号分布呈现出颗粒中心信号强、边缘信号低的特点,并在γ-Al_(2)O_(3)颗粒的外层形成了强1H MRI信号的“液膜”.