IMI-FLOW 系統概述

Manometric gas sorption combined with powerful flowing mode operation.

Hiden Isochema IMI-FLOW 將 IMI 系列的高精度容量法氣體吸附能力 與動態流動模式整合於同一平台。 在 manometric mode 下， 系統可進行高精度 adsorption isotherm measurement， 最高壓力可達 200 bar。

切換至 flowing mode 後， 使用者可控制氣體流量、 總壓力與混合氣體組成， 適合氣體交換、分離、 催化與溫度程式化分析。

搭配整合式 Hiden quadrupole mass spectrometer， 可即時監測反應器下游氣體成分， 將樣品吸附／脫附行為 與氣體組成變化直接關聯。

IMI-FLOW 核心規格

高壓容量法吸附與快速動態氣流控制整合。

靜態與動態雙模式分析

Automatic switching between manometric and flowing operation.

IMI-FLOW 可在 manometric mode 與 flowing mode 之間自動切換。 靜態模式用於精確量測 adsorption equilibrium、 高壓等溫線及吸附容量； 流動模式則適合研究 混合氣體交換、TPD 與動態 sorption behavior。

這種雙模式設計使研究人員 可以在同一台儀器上先進行單成分靜態吸附表徵， 再切換至混合氣體流動實驗， 直接比較 equilibrium 與 dynamic performance。

動態混合氣體流量控制

Precise control of pressure, gas composition and flow rate.

IMI-FLOW 採用高性能 Thermal Mass Flow Controllers（MFC） 精確調節不同氣體流量。 官方 IMI 系列規格可配置最多 8 組 gas inlet， 總流量最高可達 1000 mL/min。

在指定組成切換時， 典型 switching time 約為 1–3 秒， 可建立快速且可重複的氣體濃度變化， 非常適合 exchange experiments、 breakthrough-related studies 與 dynamic gas separation research。

Temperature Programmed Desorption

Quantitative TPD with precise thermal ramp and downstream detection.

IMI-FLOW 的 integrated sample reactor heating system 可精確控制線性升溫速率， 使樣品在惰性 carrier gas stream 中 進行 Temperature Programmed Desorption（TPD）。

脫附出的氣體可由 downstream flow measurement 或選配 quadrupole mass spectrometer 偵測。 低容積 gas pathway 可縮短 transport delay， 同時提高快速脫附事件的響應速度與靈敏度。

若需要低溫 TPD， 可選配 liquid nitrogen cryocooling， 將量測延伸至 cryogenic temperature。

整合式四極桿質譜分析

Real-time downstream gas analysis for advanced flowing experiments.

IMI-FLOW 可完整整合 Hiden quadrupole mass spectrometer， 並直接由 IMIwin 軟體控制。

質譜採樣可使用 heated stainless steel 或 Quartz Inert Capillary（QIC）inlet， 標準 mass range 為 1–200 amu， 亦可配置 1–50 amu 以最佳化輕質氣體分析。

透過即時氣體組成分析， 可研究脫附氣體、 混合氣體交換、 催化反應產物及 evolved gas species， 大幅提升 flowing mode 的分析能力。

IMI-FLOW 主要特點

容量法吸附、動態氣流與質譜分析三者完整整合。

CO₂ / CH₄ 動態交換研究

Combining static isotherms with flowing gas exchange experiments.

Hiden Isochema Application Note 129 展示 IMI-FLOW 對 BAX950 活性碳 進行 CO₂ 與 CH₄ 吸附研究。 首先以靜態 manometric mode 量測不同溫度下的單成分 adsorption isotherms。

隨後切換至 dynamic flowing mode， 固定 CH₄ 流量並階梯式改變 CO₂ inlet flow， 同時維持固定 total inlet flow。 反應器出口端的氣體組成 由 dynamic sampling mass spectrometer 連續監測。

此類實驗可直接研究 CO₂ 對 CH₄ 的 preferential adsorption、 gas displacement 與 exchange kinetics， 特別適合天然氣升級與氣體分離材料開發。

主要應用