ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Образование промежуточных соединений адсорбционного типа на поверхности переходных металлов из "Химическая кинетика и катализ 1985" Величину ц — еср называют электрохимическим потенциалом электронного газа в металле. [c.491] В этом случае следует ожидать ускорения реакции с ростом работы выхода электрона. [c.492] В случае полупроводников работой выхода называют наименьшую энергию, которую надо затратить для удаления электрона из полупроводника в вакуум. Уровень энергии, равный электрохимическому потенциалу, обычно называют уровнем Ферми полупроводника (см. гл. XIV, 8). Ниже будет показано, что уровень Ферми играет больщое значение в объяснении поведения полупроводников как катализаторов, поэтому нахождение работы выхода электрона для полупроводников представляет немалый интерес. Однако обычно определяют не работу выхода электрона, а контактную разность потенциалов, которая равна разности работ выхода исследуемого полупроводника и электрода сравнения. [c.492] В плане электронных представлений возможны два различных механизма процесса хемосорбции. [c.493] Следует отметить, что приведенные крайние тины механизма хемосорбции не абсолютны и между ними возможны различные переходные формы. При определенных условиях одни и те же молекулы могут быть и донорами и акцепторами электронов. Например, при взаимодействии со щелочными металлами водород, образуя гидриды, приобретает электрон от атома щелочного металла, т. е. является акцептором. [c.493] Наиболее вероятным механизмом хемосорбции является диссоциация молекул Ог при соударении с поверхностью. Атомы кислорода вытягивают электроны с поверхности металла, и образуется устойчивая поверхностная оксидная пленка. Заполнению поверхности соответствует все меньший эффект повышения сопротивления при последовательных впусках новых порций газа. [c.494] При впуске смеси бутадиен — водород (1 2) сопротивление резко падает следовательно, на никеле адсорбируется только водород. В ходе реакции сопротивление немного возрастает. По-видимому, потребляющийся при гидрировании водород частично вновь возмещается водородом, адсорбирующимся из газовой фазы, а поверхность оказывается частично занятой инертными молекулами бутана. Отсутствие эффекта возрастания сопротивления указывает, что в присутствии водорода бутадиен не адсорбируется и реакция каталитического гидрирования происходит между адсорбированными атомами водорода и подходящими к ним из газовой фазы молекулами бутадиена. [c.495] Во многих случаях на поверхности катализатора образуются поверхностные промежуточные соединения, в которых атомы катализатора сохраняют связь со своей кристаллической решеткой. Так, можно предполагать, что при катализе соединениями переходных металлов образуются промежуточные соединения с субстратом, аналогичные комплексным соединениям. На основании этого предположения последнее время пытаются объяснить повы-шениую реакционную способность хемосорбированных молекул с помощью теории поля лигандов и трактовать возникающие связи некоторых органических молекул с катализаторами как я-связи. Таким образом, наметились пути объединения гетерогенного и гомогенного катализа в общую систему. [c.495] Если твердые катализаторы являются кислотами или основаниями и ускоряют реакции, которые в гомогенной среде протекают под действием кислот и оснований, то их каталитическое действие пытаются связать с теориями гомогенного кислотно-основного катализа. [c.496] Таким образом, механизм катализа, связанный с электронными переходами в (или из) незаполненную -оболочку, не является единственным. Это подтверждается каталитической активностью многих оксидов, являющихся полупроводниками. К объяснению их каталитических свойств на основе электронных представлений мы и перейдем. [c.496] Вернуться к основной статье