Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
сплавление переходных металлов с металлами первой побочной подгруппы приводит 1К уменьшению числа дырок в -зоне. В результате должна значительно изменяться каталитическая активность сплавов. При этом следует иметь в виду, что при образовании таких сплавов обычно изменяются параметры кристаллической решетки. При исследовании каталитической активности желательно, чтобы эти изменения были возможно меньшими.

ПОИСК





Каталитическая активность сплавов

из "Катализ электронные явления"

сплавление переходных металлов с металлами первой побочной подгруппы приводит 1К уменьшению числа дырок в -зоне. В результате должна значительно изменяться каталитическая активность сплавов. При этом следует иметь в виду, что при образовании таких сплавов обычно изменяются параметры кристаллической решетки. При исследовании каталитической активности желательно, чтобы эти изменения были возможно меньшими. [c.32]
Купер и Эли [21] предложили изящный метод изучения активности сплавов палладия с золотом, который состоит в исследовании орто-пара-конверсии водорода. Мерой каталитической активности служила энергия активации реакции последняя сравнивалась с магнитной восприимчивостью (свойство, определяемое электронной структурой). Сплавы золота с палладием были выбраны ввиду того, что изменение параметров решетки при переходе от палладия к золоту невелико (0,19А) и почти линейно, причем все сплавы однородны и имеют гранецентрированную кубическую решетку. [c.32]
Катализатор брался в виде проволоки, расположенной вдоль оси цилиндрического реакционного сосуда. Для очистки от загрязнений производилось прокаливание проволоки и вымораживание примесей жидким воздухом. Вместо обычного обезгажива-ния проволоки в вакууме при высоких температурах реакционный сосуд помещали внутрь высокочастотной катушки и наполняли водородом при давлении 0,1 мм так, что образовавшиеся в светящемся разряде атомы водорода очищали нить. После такой обработки нить нагревали в вакууме для оЪистки от остаточных атомов водорода. [c.32]
В -з9не палладия. Однако уже при малом содержании водорода (8 атомн. %) энергия активации увеличивается от 3 до И ккал1моль. Купер и Эли предположили, что водород концентрируется в основном около поверхности концентрация в 8% водорода во всей проволоке эквивалентна 64% в 30 000 наружных атомных слоях, и этого достаточно для заполнения всех дырок в -зоне палладия. [c.33]
Добавочная связь образуется путем соединения с -электронами металла. [c.34]
В последующих экспериментальных исследованиях гидрирования бензола и стирола на никель-медных сплавах Доуден и Рейнольдс [49, 50] наблюдали аналогичную зависимость. Удельная каталитическая активность никель-медных сплавов уменьшается с ростом содержания меди до очень низкого значения при 60% меди в случае бензола и 30—40% меди в случае стирола. Данные по удельной теплоемкости при низких температурах указывают на резкое падение плотности электронных уровней, Ы Е), на поверхности Ферми а) при заполнении -зоны никеля в сплаве с 60%-ным содержанием меди и б) при переходе от никеля к бинарному сплаву 80% никеля- -20% железа. Во второй работе Рейнольдса [50] по гидрированию стирола на никель-железных сплавах показано, что удельная активность уменьшается с умень-шен)1ем значения М Е). Такого результата по теории Доудена и следовало ожидать, если скорость реакции определяется образованием (или концентрацией) хемосорбированных положительных ионов (или радикалов) на поверхности (рис. 15). [c.34]
Рост активности при изменении состава сплава от 80% N1 — 20% Ре до 100% N1 был объяснен значительным увеличением М Е), а понижение активности при переходе от никеля к никель-медному сплаву приписано как уменьшению числа дырок в -зоне, так и значительному уменьшению М(Е). [c.34]
По наблюдениям Доудена и Рейнольдса, скорость разложения перекиси водорода уменьшается при переходе от чистой меди к медно-никелевым сплавам. Это наводит на мысль, что и в гетерогенной каталитической реакции имеет место образование отрицательного иона, в согласии с механизмом Габера — Вейсса, предложенным для катализа в растворе. [c.35]
Кривая Г. расход водорода. Кривая 2 число дырок в Зй-зоне ка 1 атом. Кривая 3 электронная доля удельной теплоемкости. [c.35]
Было изучено влияние увеличения концентрации электронов (к. э.) в сплаве в пределах одной фазы на скорость модельной реакции. Употребляя в качестве твердых растворителей серебро в золото, а в качестве добавок многовалентные ионы металлов второй — пятой групп, можно было увеличить концентрацию электронов вплоть до к. э. = 1,33 в пятом периоде (Сс1, 1п, 8п, 5Ь . [c.35]
В неоднородных сплавах типа Юм-Розери образуются другие интерметаллические фазы. Для этих сплавов Шваб [51—53] нашел аналогичное увеличение энергии активации с ростом к. э. в пределах одной фазы. На границе фаз энергия активации достигает максимума для данной фазы. Насыщенным а-, р-, е- 1Г т1-фазам соответствуют примерно одинаковые энергии активации, в то время как для у-фазы наблюдается резкий максимум [52, 53] (см. рис. 16). Отсюда следует, что как в однородных, так и в неоднородных сплавах каталитическая активность зависит от степени заполнения зон Бриллюэна. В пределах одной фазы добавление растворяемого металла вызывает повышение уровня Ферми, что приводит к соответствующему росту энергии активации. Переход от насыщенной к ненасыщенной фазе, согласно Мотту и Джонсу, сопровождается понижением уровня Ферми, что приводит к уменьшению энергии активации. Необычно высокий подъем энергии активации в случае у-фазы, очевидно, обусловлен формой зоны Бриллюэна. Именно вследствие сложности решетки этих сплавов зоны Бриллюэна в у-фазе почти сферические и в точке насыщения поверхность Ферми может почти совпасть с границей зоны. Высокая степень заполнения зоны приводит к максимальной энергии активации. [c.36]


Вернуться к основной статье


© 2025 chem21.info Реклама на сайте