ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кислотно-основной катализ на твердой поверхности из "Гетерогенный катализ физико-химические основы" Механизм каталитического разложения муравьиной кислоты на металлах чере.ч промежуточное образование соответствующих формиатов обоспоиызается в ряде работ Захтлера, в которых показана экстремальная зависимость скорости реакции от теплоты образования формиата типа вулканообразной кривой Баландина. [c.35] Строго говоря, нельзя разделять механизм катализа через промежуточные соединения и механизм катализа через образование поверхностных комплексов. Однако специфика координационных соединений делает такое разделение целесообразным. [c.35] Представление о роли поверхностного комплексообразования в гетерогенном катализе развивалось в двух наиравлениях с одной стороны, сам акт адсорбции рассматривался как образование поверхностного комплекса, а с другой, после привития поверхности комплексных соединений выявлялись возможности и особенности проведения на поверхности реакций, протекающих по механизму гомогенного катализа с теми же комплексами. [c.35] Общие принципы переноса закономерностей гомогенного кнслот-но-осиовного катализа иа случаи протекания такого рода реакций на твердой поверхности были сформулированы еще в конце пятидесятых годов и с тех пор пе претерпели существенного изменения. Современное состояние проблемы подробно изложено в монографии [71]. [c.37] Приведенные примеры относятся к бренстедовским кислотам и основаниям, содержащим, соответственно, ион Н+ или 0Н . В случае льюисовских кислот и оснований, особенно распространенных среди гетерогенных катализаторов, нротолитические процессы заменяются промежуточным образованием комплекса из реагирующей молекулы и катализатора с участием неподеленной пары электронов катализатора (основания) или субстрата (в случае кислоты). [c.37] Как н прп гомогенном кислотном катализе, в гетерогенном имеют место реакции, специфичос111 ускоряемые бренстедовскими или льюи oв ки iи кислотами. [c.39] Кислотно-основные свойства твердой поверхности связаны с электроотрицательностью иона металла Х , которая приближенно оценивается по формуле Х,-= (1 2г,) Хо, где г, — заряд иона, Хо — электроотрицательность нейтрального атома по Полингу, Эта закономерность иллюстрируется рис, Т 11 для реакции полимеризации изобутилена на сульфатных катализаторах. [c.39] К гетерогенным кислотно-основным катализаторам относятся также ионообменные смолы (иониты). [c.39] Иониты представляют собой сшитые полимеры, имеющие в своем составе функциональные ионогенные группы. Эти группы могут генерировать катионы или анионы, являясь, соответственно, твердыми кислотами — катионитами или основаниями — анионитами. [c.39] Важной особенностью ионитов является их способность к абсорбции, объемному растворению реагентов. Высокая растворимость реагентов, определяемая химическим составом и структурой полимера, увеличивает каталитическую активность ионита. Иониты с высокой растворяющей способностью и развитой поверхностью и пористостью могут обладать коэффициентом эффективности, превосходящим единицу. [c.40] В отличие от неорганических гетерогенных катализаторов, проникновение ре гентов внутрь зерна катализатора происходит двумя путями диффузией в порах и диффузией в массе полимера. Диффузия в порах, образуемых при грануляции первичных глобул полимера, вполне аналогична таковой для прочих катализаторов и подробно рассматривается в гл. 1И. Диффузия в массе полимера связана с объемной растворимостью и степенью сшитости полимера, она определяется только эмпирически. Как будет ясно из дальнейшего изложения, оба вида диффузии могут оказать сильное влияние на активность и селективность катализатора. [c.40] Недостатком ионитных катализаторов является их относительно низкая термическая стабильность, порядка 150—180°С, хотя имеются указания на применение более термостойких ионигов. [c.40] Вернуться к основной статье