ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Каталитические реакции типа II, сопровождающиеся отложением твердого продукта реакции на поверхности. Реакция окиси углерода на никеле и других металлах из "Катализ новые физические методы исследования 1960" Отложения углерода на монокристалле никеля при 550 в присутствии окиси углерода. [c.107] Отложения углерода на монокристалле никеля при 6С0° в смеси водорода с окисью углерода состава 8 1 [32]. [c.107] Вагнер [33] изучал влияние предварительной обработки поверхности на распределение отложений. Он нашел, что это распределение почти не менялось в зависимости от обработки. [c.107] Эти результаты показывают, что в известных пределах данная реакция, подобно взаимодействию водорода с кислородом на меди, создает поверхность для своего протекания. [c.108] Керер и Лейдхейзер [32] также изучили отложение углерода из окиси углерода и смеси окиси углерода с водородом на кристаллах железа и кобальта. Исследование с монокристаллами кобальта проводили при 420 и 600° С. При низшей из этих температур кобальт имеет гексагональную плотноупакованную структуру, а при высшей — кубическую гранецентрированную структуру. Проведенные опыты показали, что при увеличении температуры выше точки фазового перехода можно превратить монокристалл одной структуры в монокристалл другой структуры, избежав образования поликристалла. Распределение отложившегося углерода зависело от структуры кристалла при температуре реакции. В области (0001) гексагональной структуры углерод не отлагался, но значительное его количество выделялось на области (111) гранецентрированной кубической решетки, хотя грань (0001) первой и грань (111) второй структуры расположены на сфере в одном и том же месте и имеют одно и то же расположение атомов в первых двух слоях. На обеих гранях межатомные расстояния приблизительно одинаковы. Главное различие между двумя структурами состоит в расположении атомов в третьем слое по отношению к атомам, находящимся в первых двух слоях. Это дает основание полагать, что различие в активности в зависимости от грани не может быть объяснено только межатомным расстоянием или расположением атомов на поверхности, но может быть отчасти обусловлено ориентацией кристалла. Такое предположение основано на допущении, что в процессе перехода не происходит никаких изменений в структуре поверхности. [c.108] Отложения углерода, образовавшиеся в этих реакциях, были исследованы в электронном микроскопе, и оказалось, что они, по-видимому, растут в виде нитей. В некоторых других случаях было найдено, что подобные нитевидные образования содержат заметные количества вешества катализатора. Так, например, при образовании купрена при реакции ацетилена на окиси меди медь была обнаружена в купрене на некотором расстоянии от поверхности окисла [34]. Аналогично, при отложении сажи на огнеупорном кирпиче в углероде было найдено железо. Эти факты говорят за то, что для возникновения нитевидных образований, вероятно, необходимо отложение на первоначальном продукте реакции некоторого небольшого количества вещества катализатора. [c.109] Затем этот материал может постепенно удаляться с поверхности по мере роста нитевидных образований. Отложение вещества катализатора на продукте реакции может осуществляться в результате перестройки. [c.109] Изучение реакции водорода и кислорода на меди показ-ало что поверхностные фигуры, возникающие при перестройке, зависят от температуры и состава газа. Если отложение углерода определяется процессом перестройки, то следует ожидать, что условия проведения реакции должны оказывать влияние также и на процесс отложения углерода. В промышленной практике обычно желательно исключить отложение угля. Для этого необходимо предотвратить или ограничить в известных пределах процесс перестройки. На катализаторе, у которого к газовой фазе обращены только определенные кристаллические грани, отложение углерода может быть сильно сниженным. Поскольку на характер перестройки сильно влияет добавление небольших количеств посторонних атомов, то путем добавки подходящего вещества, воздействующего на перестройку, можно исключить или уменьшить образование углерода. [c.109] Вернуться к основной статье