固體吸附劑與觸媒的氣體吸附研究
環境中的氣體分子聚集在固體材料表面，稱之為吸附作用。而當固體材料的表面可以誘發吸附氣體的化學組成改變，就稱之為觸媒催化作用。在觸媒催化作用中，吸附也是其中的一個重要步驟。
日常生活中，關於吸附作用非常多，例如防毒面具中的濾材，就是一種固體吸附劑，用來吸附有毒物質。其他關於吸附作用的應用包含，氣體分離與純化、濕度控制、漏油處理、層析技術、觸媒催化。
在固體吸附劑與觸媒的氣體吸附相關研究中，反應氣體與吸附劑粉末間，需要具備很好的交互作用。SETARAM 的 Calvet 型示差掃描量熱儀 (Calvet DSC) ，正是為了這種需求而特別設計的儀器。它的主要特點在於開放式的管狀樣品探測器 (open tube detection)，這種結構可以搭配各式實驗坩堝，並允許在常壓或高壓狀態下，導入不同的氣氛，來進行相關研究。
石英管反應器，除了是觸媒相關研究的其中一種選擇，它還能廣泛地適用於絕大部分的氣體吸附研究。同時，它能讓研究者在栓流式固定床混合反應器 (plug-flow fixed bed reactor) 中，進行多相觸媒的模擬。
實驗儀器設置
下圖1為垂直方向放置的Calvet DSC量熱儀，下圖2為內置在Calvet型DSC內的石英管，中間有一層燒結的二氧化矽玻璃，用來拖住樣品粉末，以便讓3D感測器可以完全包附樣品。在氣體進出的管道兩端，有特殊機構設計，讓氣體管線跟石英管緊緊密合，避免洩漏。在這樣的實驗設計下，反應氣體能完全通過粉狀樣品。
圖1：帶石英管反應器的垂直模式Calvet型DSC剖面圖
反應氣體可以一固定流量，持續通入。但更普遍的作法，是設定某一體積量，以脈衝方式，將反應氣體循環注入石英管中。在使用石英管時，任何種類的反應氣體，甚至是腐蝕性氣體，都能被通入。當然它與其他氣體分析儀（GC、MS、FTIR）連接也很方便。
研究成果
帶石英管反應器的Calvet DSC與不同的EGA聯用，可做為觸媒領域的各類應用。以下是其中的一些應用的實例：
- Cu-Beta zeolite觸媒對NH3的吸附熱研究
- NO、NH3、和O2在TiO2/SiO2觸媒表面上與V2O5的反應熱隨溫度的函數。
- 磺化聚苯乙烯型樹脂催化劑 (Amberlyst 15) 吸附氨氣
- 丙烷催化氧化作用
- 一氧化碳和沸石的交互作用
關於這些應用的細節，請下載原廠附件：
AN674 – GAS ADSORPTION ON CATALYSTS AND ADSORBENTS USING A QUARTZ TUBE REACTOR ON A CALVET TYPE DSC