ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Подготовка поверхности из "Катализ новые физические методы исследования 1960" Известны четыре основных метода выращивания металлических монокристаллов кристаллизация из расплава в вакууме, электроосаждение, конденсация и разложение в парах, метод деформаций и отжига. Кристаллы большинства обычных металлов можно вырастить кристаллизацией из расплава. Очень трудно вырастить кристаллы железа достаточных размеров, и вследствие изменения кристаллической структуры при температуре фазового превращения их лучше всего получать методом деформаций и отжига. Особенно трудно вырастить монокристалл железа, имеющий одинаковую длину в трех взаимно перпендикулярных направлениях, что необходимо для приготовления сфер. Кристаллы меди и никеля, применявшиеся в данном исследовании, были получены из расплава в форме стержней диаметро.м от 1,2 до 2,4 см. Различные методы выращивания кристаллов подробно описаны Холденом [21] и Баклеем [22]. [c.85] Сферические образцы, представляющие все возможные грани, или срезы, на которых имелась только одна грань, если не считать наличие ребер, были приготовлены из стержней осторожной механической обработкой. Для удобства работы у каждой сферы имелся сбоку небольшой стерженек диаметром около 0,6 см. Поскольку монокристаллы чистых металлов обычно отличаются значительной мягкостью, то при механической обработке требуется большая осторожность. Для механической обработки сферических поверхностей применялась шаровая головка, присоединенная к резцедержателю токарного станка. Несколько монокристаллов меди были выращены в виде сфер с использованием графитовых форм, состоящих из двух половинок, в каждой из которых было выточено отверстие полусферической формы. [c.85] Немедленно после отмывки кристалла описанным выше путем он подвергался отжигу в водороде в течение 1 часа при давлении 1 атм и температуре 500° С. В случае реакции водорода с кислородом кристалл охлаждали до температуры реакции и затем вводили кислород до получения желаемого соотношения между На и Ог. [c.86] Не существует никаких общих правил, которые можно было бы рекомендовать для окончательной подготовки поверхности с гарантией, что будет обеспечена ее химическая чистота и достаточная гладкость. Каждую систему следует рассматривать отдельно и заботиться об удалении посторонних веществ, которые могут влиять на перестройку или активность поверхности, причем проводить очистку следует так, чтобы структура поверхности не изменялась. Вследствие перестройки поверхности многие каталитические реакции фактически сами создают для себя поверхность катализатора, и поэтому начальная гладкость поверхности не имеет такого существенного значения, как в случае окисления. Как показали ранее электронные микрофотографии [24] при увеличении 84 000 X, поверхность электрополиро-ванного кристалла меди получается на вид гладкой. Конечно, такие фотографии не могут служить доказательством отсутствия волнообразности поверхности или доказательством ее гладкости в атомном масштабе. Но, поскольку большинство каталитических реакций вызывает перестройку, такие поверхности достаточно гладки для целей подобных исследований, В результате перестройки поверхности с нее удаляются некоторые загрязнения путем простого покрытия их металлом. В некоторых реакциях, таких, как реакция водорода и этилена на никеле, поверхность катализатора не претерпевает заметной перестройки, и в этом случае требуется весьма тщательно удалять загрязнения с поверхности. Как указывалось выше, это осуществляется путем удаления металла бомбардировкой ионами водорода с последующим отжигом. [c.87] Немаловажным является вопрос о степени совершенства кристаллов. Известно, что кристаллы, выращенные в условиях, обеспечивающих достаточную чистоту и регулирование скорости охлаждения, содержат много дефектов, а последние, как будет показано позднее, оказывают влияние как на окисление, так и на каталитическую активность. В настоящее время предпринимаются попытки вырастить возможно более совершенные кристаллы и точнее определить влияние различного рода дефектов на каталитическую активность. [c.87] Вернуться к основной статье