ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Геометрический, электронный и родственные ему факторы в гетерогенном катализе из "Гетерогенный катализ" В предыдущей главе много говорилось о влиянии различных типов кристаллических дефектов на каталитическую активность твердого тела. Однако тем, кто ранее хотя бы имел представление о гетерогенном катализе, теперь, вероятно, было бы интересно узнать, что же стало с такими представлениями, как геометрический и электронный факторы, применявшимися ранее для объяснения или предсказания каталитической активности. В конце концов, идея о важности геометрии атомов, составляющих поверхность катализатора, наряду с их электронной конфигурацией многократно обсуждалась в последние десятилетия. Следовательно, наша цель заключается в том, чтобы обобщить в данной главе современные представления об этих явлениях. Мы увидим, между прочим, что надежды, высказывавшиеся пятнадцать лет назад, когда казалось весьма вероятным, что гетерогенный катализ будет развиваться в логических рамках электронной теории твердых тел, все еще не оправдались. Всякий раз, когда это окажется возможным, мы будем отмечать закономерности и интерпретации, которые имеют, вероятно, достаточно общий характер. Однако, как это станет более ясным в конце этой главы, таких общих закономерностей очень немного. Когда мы говорим о механизме катализа, то это означает, что мы ограничиваем наше внимание рассмотрением очень немногих (а часто одной) систем. Поэтому гл. 8 целиком посвящается обсуждению механизмов некоторых специфических каталитических реакций. [c.260] Поскольку мы уже знаем (см. разд. 2.4.1.3), что катализатор снижает энергию активации реакции, то на первый взгляд может показаться странным, что мы не принимаем автоматически величину энергии активации гетерогенной каталитической реакции за количественную меру каталитической активности. Главная причина неприемлемости этого критерия заключается в широкой распространенности компенсационных эффектов (см. разд. 5.3.1.2). Допустим, что данная реакция может проходить под действием двух катализаторов А и В и что при использовании катализатора А энергия активации реакции имеет более низкое значение. Однако скорость реакции на катализаторе В может быть больше, чем на катализаторе А, потому что предэкспоненциальный множитель в случае катализатора В может иметь соответственно более высокое значение. [c.261] Одним из широко используемых показателей каталитической активности является температура, необходимая для того, чтобы рассматриваемая реакция достигла некоторой произвольно выбранной степени (или скорости) превращения. Такой подход может ввести в заблуждение. Относительные активности ряда катализаторов будут изменяться в зависимости от выбранной величины степени превращения, если только на всех этих катализаторах реакция не протекает с одной и той же величиной энергии активации — случай, но-видимому, отнюдь не частый. Целесообразно, следовательно, обсудить возможность использования в качестве меры активности относительные активности различных катализаторов, полученные для одной и той же температуры, хотя в идеальном случае желательно было бы установить соотношения между активностью, значениями энергии активации и нредэкспонен-циальными множителями. Но выбор определенной температуры может оказаться весьма произвольным и привести к значительным ошибкам в результатах так, при выборе различных значений стандартной температуры можно получить совершенно различный порядок величин каталитической активности. [c.261] В последующих разделах этой главы мы постараемся дать читателю понять, какие факторы определяют величину и отношение к1/к2, и будем использовать в качестве критерия каталитической активности как скорость при фиксированной температуре, так и температуру при заданной степени превращения. [c.262] Вернуться к основной статье