ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Катализаторы из "Гетерогенное каталитическое окисление углеводородов Изд.2" Из металлов наиболее распространенными окислительными катализаторами являются платина, палладий, никель, медь и серебро. В качестве полупроводниковых окислительных контактов используются окислы переходных металлов (пятиокись ванадия окись молибдена, закись и окись меди и др.). Сложные полупроводники (хромиты магния, меди, кобальта, марганца и манганит кобальта) являются катализаторами, при которых происходит полное сгорание углеводородов до углекислого газа и воды. Некоторые катализаторы для мягкого окисления углеводородов приведены в табл. 4, для глубокого окисления — в табл. 5. [c.18] Каталитический процесс складывается из ряда последователь иых элементарных актов, которые сопровождаются разрывом и образованием связей в молекулах реагирующих веществ и элек-тронными переходами между твердым телом — катализатором — и реагирующими молекулами. Следовательно, электронные свойства поверхности катализатора влияют на каталитические адсорбционные процессы. [c.19] На рис. 3 приведена часть таблицы Д. И. Менделеева, изданной Б 1953 г. Ленинградским университетом под редакцией проф. С. А. Щукарева. В этой таблице щтриховкой обозначены переходные элементы с незаполненными -оболочками, встречающиеся в IV, V и VI периодах. Сопоставление рис, 3 и табл, 4 и 5 показывает, что в катализаторах окисления углеводородов почти всегда присутствуют переходные элементы, Рогинский еще в 1935 г, [70] высказал предположение, что наличие незаполненных й-о6о-лочек в элементах, входящих в состав катализатора, способствует образованию дополнительных связей твердого тела с адсорбирующимися лголекулами. [c.19] Современные представления физики твердого тела позволяют разделить катализаторы по их электронным свойствам. На рис, 4 показана схема электронных уровней металла. Нижняя часть сплошного энергетического спектра занята электронами. Над этой полосой занятых энергетических уровней расположена вплотную (без разрыва) зона свободных уровней. Расстояние ф представляет энергию, требующуюся для удаления электрона из объема твердого тела, т, е, работу выхода электрона из металла. На рис. 5 представлена электронная схема полупроводника. Заполненная зона занята электронами, а на расстоянии АЕ от нее расположена свободная зона (зона проводимости) в которой нет ни одного электрона. Для появления их в свободной зоне электроны заполненной зоны должны приобрести дополнительную энергию И Е. Величина ф — работа выхода электрона из полупроводника. [c.19] Как показал Волькенштейн [71], свободный электрон или дырка решетки полупроводника может выполнять функцию центра адсорбции и катализа. [c.20] Развитие электронной теории строения твердых тел и расщире-ние данных о механизме физических явлений в твердой фазе позволили установить связь между окраской в видимой части спектра и электронным строением твердого тела. В 1946 г. Елович, Жаб-рова, Марголис и Рогинский [77] выявили зависимость каталитической активности различных окислов по отнощению к реакции глубокого окисления ряда углеводородов (изооктан, циклогексан) от окраски окислов и валентности катионов, входящих в состав катализатора (табл. 6). [c.21] Вернуться к основной статье