ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электронный механизм гетерогенных реакций на полупроводниках из "Химическая кинетика и катализ 1985" АВ + СО АС + ВО причем молекулы АВ и СО — насыщенные. [c.501] Можно представить два пути гетерогенного протекания этой реакции. Во-первых, обе молекулы могут диссоциировать на поверхности (рис. 123, а) и дать четыре адсорбированных радикала, мигрирующих в состоянии слабой связи ио поверхности. Встречаясь, они образуют продукты реакции, которые и десорбируются. Во-вторых, адсорбироваться может только одна молекула (рис. 123,6), а вторая взаимодействует с адсорбированными частицами из газовой фазы, образуя одну из молекул продукта и оставляя на поверхности радикальный остаток, связанный с ней слабой гомеополярной связью. [c.502] Как видно из обеих схем, по крайней мере в начальной стадии решающим для протекания реакции является наличие свободной валентности на поверхности. С этой точки зрения чем больше будет свободных валентностей, тем интенсивней должен идти каталитический процесс. В отдельных случаях это подтверждается экспериментально. [c.502] исследуя каталитическое дегидрирование изопропанола на оксиде цинка с образованием ацетона. С. Я- Пшежецкий и И. А. Мясников нашли непосредственную зависимость между выходом продукта и электропроводностью оксида цинка при различных температурах. При проведении процесса в атмосфере чистого азота (рис. 124) выход ацетона и электропроводность симбатно изменяются с изменением температуры, начиная резко возрастать после 600 °С. Добавление всего лишь 0,4% кислорода к смеси отчетливо снижает и электропроводность, и эффективность катализа. Оксид цинка является типичным электронным проводником свободные валентности в нем представлены электронами в зоне проводимости. Образующиеся при диссоциации на поверхности кислородные атомы адсорбируются, захватывая электроны из зоны проводимости, как это выше было разобрано для взаимодействия кислорода с никелевой пленкой (см. 17 этой главы). [c.502] Перрон стадией является взаимодействие молекулы изопропилового спирта со свободиой валентностью поверхности и образование адсорбированного радикала (СНз)гСНО и атома водорода, который уже во второй стадии рекомбинирует с водородом вторичного атома углерода с образованием молекулы водорода. [c.502] Оставшийся адсорбированным радикал (СНз)2СО, десорбируясь, образует молекулу ацетона. [c.503] Таким образом, любые причины (адсорбция кислорода, изменение температуры), изменяющие концентрацию электронов в зоне проводимости полупроводникового катализатора, не только должны изменять электропроводность кристалла, но симбатно с ней изменять каталитическую активность, что и подтверждается опытными данными. [c.503] Вернуться к основной статье