ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Слитный и раздельный механизмы окисления из "Глубокое каталитическое окисление органических веществ" Во втором случае предполагается, что адсорбированные молекулы окисляемого вещества реагируют с кислородом катализатора (находящимся в поверхностном слое) с образованием продуктов полного и частичного окисления и кислородной вакансии, которая при последующем окислении катализатора заполняется из газовой фазы. Такой механизм взаимодействия называют раздельным, стадийным-или окислительно-восстановительным. К сожалению, в разных публикациях указанным терминам придается иногда различный смысл, что сильно затрудняет обсуждение вопроса. В нащем рассмотрении будем пользоваться терминологией Борескова [55], согласно которой раздельное (стадийное) протекание процесса предусматривает последовательное, поочередное взаимодействие реагирующих веществ с катализатором, а слитный механизм-одновременное взаимодействие обоих реагирующих веществ с катализатором и между собой. [c.102] Таким образом, при слитном механизме реакция О2 с К является адсорбцией кислорода, а при стадийном-окислением катализатора. Применительно к реакции окисления различие между слитным и стадийным механизмом заключается в том, что в одном случае предполагается взаимодействие окисляемого вещества с адсорбированным кислородом, а в другом-с кислородом поверхностного слоя катализатора (участие кислорода решетки твердого тела). Очевидно, что это различие будет тем более явным, чем больше разница между адсорбированным кислородом и кислородом поверхностного слоя решетки твердого тела. [c.102] Равенство наблюдаемых скоростей превращения вещества — восстановителя в обоих импульсах (и ат = восст) рассматривается как основание для вьшода об участии кислорода катализатора в каталитической реакции и представления реакции как совокупности стадий восстановления и окисления катализатора (окислительно-восстановительный механизм, стадийный механизм). [c.103] На наш взгляд, выводы, сделанные на основе результатов описанных экспериментов, не всегда достаточно корректны. [c.104] Рассмотрим результаты таких опытов, исходя из основных положений гетерогенного катализа. Реакция гетерогенного каталитического окисления (не осложненная гомогенными стадиями) осушествляется на поверхности раздела двух фаз газовой (редко жидкой) фазы, содержащей исходные соединения и продукты их взаимодействия, и твердой фазы, представленной катализатором. В реакцию вступают вешества, находящиеся на этой поверхности, и скорость каталитической реакции, если она не лимитируется стадиями адсорбции исходных веществ или десорбции продуктов реакции, определяется концентрацией поверхностных форм реагирующих веществ, и в частности в окислительном гетерогенном катализе-концентрацией определенных поверхностных форм кислорода, ответственных за данную реакцию. [c.104] Если ту же каталитическую реакцию проводить в замкнутом объеме, то участие обеих фаз в качестве источников кислорода оказьшается соизмеримым, и это можно легко наблюдать. Например, если в сосуд, содержащий твердый оксидный катализатор и газообразный кислород, ввести вещество, способное при данной температуре вступать в каталитическую реакцию окисления, то в результате такой реакции будет расходоваться кислород из обеих фаз в соотношениях, определяемьа скоростями адсорбции и диффузии кислорода. [c.105] Вернуться к основной статье