ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Поверхностные соединения в катализе из "Введение в кинетику гетерогенных каталитических реакций" Различные вещества — молекулы, атомы, радикалы, ионы, химически адсорбированные на поверхности катализатора в ходе реакции, можно рассматривать как некоторые промежуточные поврехностные соединения, в которых катализатор участвует своими поверхностными атомами . [c.40] Пользуясь этим термином, мы условно, там, где в этом нет необходимости, не будем делать различий между случаем,когда катализатор химически взаимодействует с, адсорбированными веществами, давая промежуточные соединения типа поверхностных окислов, нитридов, гидридов и т. д. (с соответствующим изменением потенциальной энергии системы), и мыслимым случаем, когда катализатор участвует лищь в образовании активированного комплекса данной реакции без явно выраженного промежуточного химического взаимодействия. В первом случае процесс может протекать через несколько стадий образования и разложения таких поверхностных соединений, второму случаю (в общем менее вероятному) отвечает одна стадия промежуточного образования и разложения активированного комплекса ( деформационный катализ [60—62]). [c.41] Скорость и направление каталитического процесса должны определяться природой и прочностью этих промежуточных поверхностных соединений, а также их концентрацией на поверхности катализатора. [c.41] Концентрации таких поверхностных соединений могут быть различны, поэтому поверхностный слой следует рассматривать как фазу переменного состава, по аналогии с твердым раствором, или как поверхностный раствор. Концентрация поверхностного раствора определяет его термодинамические свойства, аналогично тому, как это имеет место в объемном растворе, в отличие от фаз постоянного состава [94]. [c.41] При полном покрытии поверхности концентрация тех или других поверхностных соединений может быть различной. Это обусловлено тем, что в зависимости от структуры адсорбирующихся молекул и поверхности катализатора поверхностное соединение может занимать разное количество мест. Так, на никелевых пленках водород и азот занимают вдвое больще мест, чем окись углерода [99], а этилен — в четверо больше [99, 100]. [c.41] Многообразие возможных форм химической адсорбции обусловливает различную природу поверхностных соединений. Образование поверхностных соединений может происходить следующим путем. [c.41] Без разрыва исходных связей — вследствие изменения характера электронных орбит и возникновения координационных, ионных связей. Например, при адсорбции водорода на металлах — в форме молекул Нг, ионов На и На [81], при адсорбции СО и СОг на окислах — с образованием поверхностных карбонатов (СОз , (СОз) и (СОг) [50, 1203] и т. п. Так, в работе [101] предполагается образование плоских поверхностных соединений с возникновением я-связи с поверхностью (аналогично ферроценовым соединениям) и хр -гнбридизации. [c.41] С диссоциацией на радикалы, с возникновением ковалент ной связи например, при адсорбции этана на никеле могут образо ваться радикалы СНз(адс) [102]. [c.41] В некаталитических реакциях с участием твердой фазы они также не являются теми нестойкими веществами обычной химической природы, которые предполагаются теорией промежуточных соединений в катализе (см., например, [93]). [c.41] С разрывом я-с в я 3 е й например, образование адсорбированных бирадикалов при адсорбции этилена, ацетилена, бензола. [c.42] С возникновением ионных радикалов [114—117] адсорбированные частицы, имеющие характер радикалов, могут быть заряженными, образуя ионную связь с поверхностью, например НСОО дс) [102]. [c.42] При адсорбции смесей нескольких веществ могут образовываться сложные поверхностные комплексы [131]. [c.42] Характер структуры, формы и ориентации поверхностных соединений и зависящая от этого их прочность в значительной мере определяют скорость и направление каталитического процесса. [c.42] Вернуться к основной статье