Дейтерий молекулярный на каталитической поверхности

При проведении каталитической реакции в адсорбированном слое дифференциальный изотопный метод дает возможность проследить, за распределением каталитических функций между разными участками поверхности. Если на поверхность активированного угля при —182° С ввести сначала порцию дейтерия, а затем водорода, то при вакуумировании преимущественно удаляется водород. Это можно было объяснить и тем, что дейтерий имеет большую молекулярную массу. При введении газов в обратном порядке, т. е. сначала водород, а затем дейтерий, в первую очередь откачивается дейтерий теперь вывод однозначен поверхность неоднородна и первые порции адсорбируются с большим выделением тепла. Эти опыты дали прямые доказательства неоднородности поверхности. Дифференциальный изотопный метод позволил обнаружить устойчивую биографическую неоднородность поверхности как при молекулярной адсорбции, так и при хемосорбции для таких систем, как металлы (N1, Ре), окислы с ионной решеткой (2пО, N10) и активированный уголь. [c.55]

Меньшая активность окислов по сравнению с металлами в данной реакции не связана с малой долей работающей поверхности (ф 1) или с низким значением трансмиссионного коэффициента х. Действительно, абсолютная энтропия активированного комплекса окисления водорода на окислах, рассчитанная из кинетических данных в предположении ф = 1 и х = 1, близка к энтропии двух ОН-групп в кристаллических гидроокисях [27]. Принадлежность переходных металлов и окислов по каталитическим свойствам в реакции окисления водорода к разным классам вряд ли вызвана существенными различиями в активации молекулярного кислорода. Так, например, известно, что кислород, адсорбированный на платине и закиси-окиси кобальта, в обоих случаях характеризуется весьма близкой реакционной способностью [17]. В то же время резкое (на 2—3 порядка) увеличение удельной каталитической активности окислов в отношении реакции изотопного обмена водорода с дейтерием после частичного восстановления их до металлов [28] показывает, что оба эти класса, даже при близких значениях д, (например, для Ре и РеО, соответственно 68 и 64 ккал/лоль), характеризуются существенно различной способностью активировать молекулярный водород. Возможно, что по аналогичной причине к другому типу относятся также медь (см. рис. 1, кривая 2) и другие металлы с заполненной -зоной, плохо активирующие водород [29], [c.368]

Катализировать реакции водорода способны весьма разнообразные вещества. Из них наиболее известны и имеют наибольшее значение твердые тела, в том числе металлы (в особенности переходные металлы), окислы (ZnO, СггОз, АЬОз и т. д.) и некоторые соли. Так, например, если в газовой фазе энергия активации гидрогенизации этилена или обмена между молекулярным водородом и дейтерием имеет порядок 50 ккал1моль, то на поверхности переходных металлов, таких, как никель или палладий, она равна лишь 10 ккал1моль. В исследованиях, начатых в 1931 г. [1], было обнаружено, что некоторые микроорганизмы содержат фермент или систему ферментов, названную гидрогеназой, которая может катализировать различные реакции водорода. Позднее было установлено, что ряд ионов и комплексов металлов являются гомогенными катализаторами для реакции гидрогенизации в растворе. Вследствие того что каталитические механизмы в этих системах просты как с химической, так и с кинетической точек зрения, оказалось возможным дать им подробное объяснение. [c.335]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология