热解与气固相催化反应（机理研究中的原位质谱）

热解（pyrolysis）是物质在隔绝或惰性气氛中受热分解的过程；催化反应（catalysis）则是反应物在催化剂表面发生转化。气固相催化中，反应物多为气体、催化剂为固体，反应常伴随大量吸附态与气相中间体，其中不乏短寿命自由基。认识反应机理，需要把这些中间体“看”到。

传统催化剂评价多用固定床反应器，出口接气相色谱，只能分析稳定产物，对活泼中间体无能为力；机理研究因此常须借助红外、紫外、核磁等手段间接推断表面物种。新策源 ProC-1C 原位催化/热解质谱分析系统采用光复合软电离技术，把光/热诱导的催化、热解、氧化所有成分一次电离、实时在线分析，可对甲基自由基、过氧甲基自由基、甲醛等活泼中间体原位捕获。文献中的实例包括：合成气制烯烃机理中确认乙烯酮为关键中间体（CO 与 H₂ 先在金属氧化物表面形成含 CH₂ 的化合物，再生成乙烯酮，经 SAPO 沸石孔道转化为低碳烯烃，使选择性突破传统费托合成极限）；OCM 中探测甲基/过氧甲基自由基与甲醛；MTH 中追踪甲醛动态。

使用上，系统支持固定温度与程序升温两种模式，温度范围覆盖 25–1400 ℃、压力 1 Torr–0.5 MPa，并可选配常压/低高压热解反应器、原位热/光催化反应器、燃烧反应器、流动管反应器、JSR 反应器等，适配煤、生物质、固废热解气化及各类催化体系。对机理研究者而言，它把“看稳定产物”扩展到“看反应全过程”——从反应物进入、中间体积累、到产物生成与催化剂失活，都能以秒量级时间分辨率呈现。这也是“原位（in situ）”一词的含义：在反应真实发生的地方、不被取样破坏地直接测量。