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超过 70 年日复一日地

将科学与工程的极限向前推进,所以我们可以做到别人认为无法做到的事情

研究原则

催化研究原则
托普索在供应尖端催化剂和技术上的独特地位建立在其长期的研发努力之上,我们在催化领域所做的努力也属于全球顶尖水平。

这让托普索成为了许多催化剂和催化工艺新知识的世界领先供应商。

整合研发和市场经验
在托普索,研发是公司的一个组成部分,而开发工作与市场营销、生产和工程设计密切相关。

研究活动从基础性的分子研究,到大规模的工艺论证,都有所涉及。我们对现有技术付出巨大努力,同时不断拓展我们的产品和服务。

世界一流的催化成果
了解基本原理对新的开发至关重要,同时也是为我们的客户提供最佳服务和产品的关键。因此,我们研究的很大一部分属于基础研究。

这就需要持续发展新的核心竞争力,不断与大学和研究机构组成的全球性催化网络合作。

了解 —— 开发的基础
我们了解催化工艺的方法是将催化剂化学的经验知识与基本事实相结合。

工艺条件下的催化剂组成和结构的详细信息,它们共同构成了开发新催化剂和改良催化剂的基础,这些信息是使用目前最先进的分析技术和工具获得的。

放大生产 —— 预测工业效果
通过计算机程序,将基础研究的成果用于预测催化剂和工艺的工业效果。

因此,研发有很大一部分是在工业条件下的中试装置内进行的。这些研究往往涉及现有和潜在的客户,目的是让他们的需求和经验指导研发工作的开展。

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负载铑纳米晶体

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镍合金颗粒

原位研究
研究催化剂及催化工艺多相催化剂是典型的多相系统,其中活性形态的结构和化学状态与工艺条件密切相关。因此在进行催化剂表征时,有必要在接近于工业反应器实际状况的条件下进行研究,这就是催化剂的原位研究。利用这样的研究,可以获得反应条件下有关纳米结构以及催化作用发生位点 ——“活性位点”的详细原子级描述。

开发新技术
从原位研究获得的信息对于我们了解工作催化剂至关重要,托普索这些年来开发了多种新型原位技术,在世界上处于领先水平。 由于大多数技术难以同时应付催化剂的结构复杂性以及工业反应器的苛刻条件,因此人们针对这两种技术以及原位反应池开展了广泛的研究和开发。

原位方法
其中采用的最成功方法包括 X 射线衍射 (XRD)、X 射线吸收光谱 (XAS)、傅立叶转换红外线光谱 (FTIR) 和透射电子显微镜术 (TEM)。

XRD 和 XAS 拥有一种独特的优势,那就是它们可以在催化剂处于高压和高温状态时使用,因此可以让研究更真实,同时研究人员也能更深入地了解催化剂的结构。

傅立叶转换红外线光谱 (FTIR) 在提供有关催化剂表面性质的信息上具有很高价值。

透射电子显微镜
最近,我们参与了一项针对具有原位能力的新型高分辨率透射电子显微镜 (TEM) 的研发工作。

原位技术也非常适合用于时间分辨研究,它让催化剂结构以及化学特性的动态现象研究成为可能。

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二氧化钛负载纳米颗粒

小试研究
小试研究 —— 基石
小试研究是开发新催化剂和工艺的基石。

试验催化
托普索的小试实验室配有数以百计公司自行组装的试验装置,我们利用自己的专有技术设计出这些装置。 这些试验装置有时候用于研究各种毒物对催化剂行为的影响,有时候用于对潜在新催化剂进行催化剂筛选。在某些业务领域,小试装置用于代客户执行长期运行试验,在多数情况下,试验使用的原料都是直接从炼油厂输入的。

试验数据
小试还包括收集构建反应模型动力学表达式所需的数据。这些反应模型应用于工业装置的设计之上。 通过计算机模型,将小试装置上的知识转移到工业装置的设计之上,这是托普索的核心竞争力之一。

中试装置
中试装置试验
中试装置通常可以回收气体,从而让工业装置使用到真正的原料和材料。这些试验往往可以产生更多的数据,用于确认之前获得的热力学计算所需的试验数据。

一些中试装置可根据客户的输入对新原料和工作参数进行排错和测试,从而为商业化生产过程提供支持。

催化剂的开发
开发催化剂以及放大工业生产工艺也是中试装置的重要作用之一。托普索所用的催化剂技术设施使用半工业设备进行试产。 应用于汽车行业的催化剂是在汽车实验室里测试的。这里的试验对象是轻型和重型汽车,采用的是设备齐全的试验台。

 

现场试验
用于新工艺的中试装置通常放在潜在客户的场地。这样中试装置就可以使用真正的原料运行,从而让托普索有机会在开发阶段了解到客户的反馈和要求。对于那些需要应付煤气化炉下游装置的客户来说,中试尤为重要。