TPR程序升溫還原技術（Temperature Program Reduction）測定的是在升溫過程中個溫度點氫氣的濃度持續變化，將化學信號轉變為電信號反應在圖譜上，利用TPR技術可以研究負載型金屬催化劑在還原過程中金屬氧化物之間或金屬氧化物與載體之間的相互作用信息，計算耗氫量。TPR技術還可以計算還原反應活化能，以2對1/作圖為一條直線，由斜率可求得。是升溫速率，Tm是峰最大值對應的溫度。
我們以某高校載鐵半焦TPR實驗為例，半焦是煤熱解過程中形成的復雜產物，主要由碳、氫、氧有機成分組成，碳元素比例達到95%，少量的氮、硫元素和雜環化合物。因此在TPR實驗中，要考慮適合的活化溫度、升溫速率，還要注意峰位是否為消耗氫氣的還原峰。在本實驗中，我們使用30ml/min的氬氫混合氣（H2 8vol%）為載體，升溫速率10℃/min。
一、脫水活化溫度的確定
1.TPR實驗前可以做一次TG分析來確定脫水活化溫度，活化溫度應低于樣品分解溫度。沒有條件，也可以通過不同溫度下焙燒的方式計算失重，看質量是否明顯減少。
2.參考文獻，注意是高質量度的文獻（文獻中的實驗條件可能并不完全適用于自己的樣品或條件無法重現，需要驗證）。
3.如無輔助儀器，可以使用本公司化學吸附儀做一組空白試驗作為參考，樣品應不含未脫干凈的有機物。
二、半焦活化溫度的確定
我們分別在300℃和400℃（參考文獻）活化溫度下，Ar吹掃1小時，然后進行程序升溫還原。實驗結果如圖1。
圖1 300℃和400℃活化處理的TPR
300℃活化下的TPR圖譜明顯優于400℃活下的TPR圖譜，所以接下來的實驗中使用300℃活化。
圖2 300℃活化處理的半焦TPR
三、實驗圖譜中的反峰是什么
在圖2中和圖3中，實驗過程中使用了硅膠+冰水冷阱驅除生成水，那么圖上的反峰是什么？
圖3 兩次重現測試TPR
（一）首先我們了解下TPR實驗圖譜中反峰可能的來源
“反峰”即與實驗被測物質結果相反的峰；TPR實驗出現相反鋒形主要是以下幾種情況造成，具體情況需要依據實際實驗情況確定。可能是生成水 H2O、HCl、 CH4、氫溢流、自身吸附的H2O。
（二）反峰情況該如何判斷和解決？
（1）H2O產生的反峰
如果是低溫區間出現反峰，很可能是吸附水峰；水峰分為吸附H2O和反應H2O兩種情況，我們可以將載氣換成Ar，取同樣條件處理后的樣品進行實驗，如果反峰仍然存在，即證明是吸附H2O，如消失則為反應生成H2O；反應生成H2O出現的反峰，往往是負載物質含量過少時出現，一般會表現為削弱峰信號；H2O峰信號可以通過在 TCD前設置冷阱去除。
（2）氫溢流產生的反峰
通過冷阱排除H2O峰的影響后，也會出現一些反峰，這些反峰可能會是氫溢流；氫溢流是催化劑中氫化學鍵分解，與載體反應并產生脫氫現象，使混合氣中氫的濃度增加的現象，該現象發生在催化劑的應用溫度下被認為是有益于催化反應的。TPR中H2濃度降低，測試結果表現為正峰；反之會表現出反峰。氫溢流出現在眾多催化反應中。此外氫氣與Pt等貴金屬生成氫化物，也會在高溫時分解，這類反峰往往在較高溫度時出現；還有一種脫氫現象，在樣品比表面積很大時常見，低溫時樣品吸附了氫氣，高溫時候脫附，導致出現反峰，這種情況比較少見，因為氫氣的脫附溫度較低。
（3）反應生成的化合物產生的反峰
樣品制備時或使用過的催化劑中有積碳存在，TPR過程中會發生甲烷化從而生成甲烷，一方面論證了積碳的存在，同時也論證了甲烷化發生的溫度；還有一些金屬鹽，在做TPR實驗過程中產生生成物的影響，如CuCl還原后產生的HCl；上述生成物均可通過在冷阱管內填充吸附劑去除反峰對實驗結果的影響。
所以，在TPR實驗中使用合適的冷阱是非常重要的。
回到剛才的問題，圖2和3中，反峰是什么。在進行TPR實驗室，如有條件，在TPR實驗中可以聯用質譜MS同時在線實時監測產物組成。本次實驗中沒有將化學吸附儀和質譜儀聯用，但是通過圖4空白組對照，可以看到樣品在350℃左右開始分解，并隨溫度的升高，脫出量越來越多，會與TPR實驗產生的反峰信號疊加。
