Каталитические свойства строение

Активность катализатора зависит от его физико-химических свойств строения, химического состава и т. д. Свойства синтетического катализатора зависят не только от качества применяемого для его изготовления сырья, но и от способа производства катализатора. Для естественных катализаторов состав исходной породы также оказывает существенное влияние на каталитическую активность. Некоторые глины (каолин) обладают высокой каталитической активностью к реакциям перераспределения водорода. Активность других глин значительно повышается после их активации кислотами. [c.51]

Таким образом, каталитическая активность металлов зависит от ряда различных факторов. Их совместное действие, однако, настолько сложно, что теоретические представления в большинстве случаев позволяют объяснить только какую-либо одну сторону вопроса. Так, несомненно существующая глубокая связь между каталитическими свойствами и электронным строением металла часто заслоняется другими явлениями, связанными с катализом более косвенно. [c.64]

Строение ферментов. По сравнению с неорганическими катализаторами ферменты имеют значительно более сложное строение. Каждый фермент содержит белок, которым и обусловлена высокая специфичность биологических катализаторов. По своему строению ферменты подразделяются на два больших класса однокомпонентные и двухкомпонентные. К однокомпонентным относятся ферменты, состоящие только из белковых тел, которые обладают каталитическими свойствами. У этих ферментов роль активных групп выполняют определенные химические группировки, входящие в состав белковой молекулы и получившие название активных центров. [c.168]

Промотированные катализаторы получают нанесением веществ, не обладающих каталитическими свойствами, но усиливающих каталитическое действие катализатора (увеличением на нем числа активных центров). Различают два типа промотирующего действия структурообразующее промотирование и модифицирование. Первые стабилизируют активную фазу катализатора (например, к нагреванию, действию ядов и т. д.), что увеличивает срок их действия. Модифицирование катализатора сводится к изменению строения и химического состава его активной фазы. При этом на поверхности катализатора синтезируются активные центры новой химической природы, что может привести даже к изменению его селективности. [c.32]

СООН, N1 2, ЫН, ОН, 5Н, а также гидрофобные группы, способные ориентировать молекулы реагирующих веществ в определенном положении по отношению к активному центру. В состав активного центра многих ферментов входят ионы металлов, причем при удалении иона металла из металлофермента последний теряет каталитические свойства. Каталитическая активность ферментов имеет максимум на шкале pH, в сильнокислых и сильнощелочных средах она, как правило, не проявляется. Каталитическая активность ферментов наиболее оптимальна при температуре от 20 до 40° С, при 60 — 70° С происходит их денатурация. Активные центры имеют строго определенную структуру, что позволяет ферменту присоединять только молекулы определенного строения. Так, например, фермент уреаза гидролизует карбамид СО(NH2) в 10 раз быстрее, чем ион водорода, и не оказывает влияния на реакции гидролиза других родственных карбамиду соединений. В настоящее время известно около тысячи ( )ер-ментов, одни из которых катализируют только окислительно-восстановительные процессы, другие—реакции с переносом групп, третьи—реакции гидролиза и т. д. [c.184]

Обычно на электродах с высоким перенапряжением водорода образуются продукты более глубокого восстановления, однако этот вывод неоднозначен, так как строение продукта восстановления определяется и каталитическими свойствами электродного материала. Например, фенол ие восстанавливается иа свинцовом и ртутном катодах, однако на платинированном платиновом электроде в 2 н. НгбО он восстанавливается до циклогексанола [97, 98]. [c.183]

Электронное строение н каталитические свойства металлокомплексов [c.531]

Эти результаты приводят к выводу, что каталитические свойства элементов определяются главным образом электронным строением их атомов и в гораздо мень ней степени характером кристаллической структуры — момент, сближающий катализ гетерогенный и гомогенный. [c.32]

Наблюдаемый основной эффект опять заключался в независимости каталитических свойств платины от строения ее поверхности. Как и для дегидрирования циклогексана, это исключает структурно сложные центры катализа. Таким образом, гипотеза о секстетном гидрогенолизе циклопентана на платине здесь не подтверждается. [c.167]

В предыдущей статье [1] нами был приведен материал по термической ионизации Водорода и углеводородов в присутствии металлических поверхностей, обладающих каталитическими свойствами. Было установлено, что водород и углеводороды — нормальный гептан, изооктан, циклогексан, бензол, декалин, тетралин и циклогексанон — при повышенных температурах в присутствии металлических поверхностей в некоторой степени ионизируются. Степень ионизации зависит от температуры, природы металлической поверхности, химических свойств органических молекул и их строения. [c.348]

Итак, если считать, что белок является ферментной системой, т. е. что он обладает специфическими каталитическими свойствами, то эти свойства его зависят от строения, от архитектурных форм его молекулы и от свойств тех простетических групп, которые его активируют. Свойства белка как поверхностно-активного вещества ни разу серьезно экспериментально не привлекались для трактовки механизма его каталитического действия-. [c.440]

Связь каталитических свойств с другими характеристиками твердого тела. В будущем исследование подобных закономерностей при изучении механизма каталитического взаимодействия должно составить основу предвидения каталитических свойств. К сожалению, для этого часто не хватает готовых табличных данных по строению и субстанциональным свойствам веществ. Иногда же такими данными нельзя воспользоваться из-за специфики явлений катализа. Поэтому для развития работ по подбору катализаторов необходимо заполнить многочисленные пробелы, даже в случае наиболее изученных субстанциональных объемных свойств индивидуаль- [c.16]

Главная подгруппа IV группы состоит из углерода, кремния, германия, олова и свинца. По строению электронных оболочек эти элементы делятся на два семейства семейство углерода (углерод и кремний) и семейство германия (германий, олово, свинец). Различие в строении атомов этих элементов сказывается на их химических и каталитических свойствах. В то время как для соединений углерода наиболее характерны процессы ионного типа, соединения элементов семейства германия довольно часто используются в качестве катализаторов окислительно-восстанови-тельных реакций, хотя для всех этих элементов и их соединений процессы с участием именно молекулярного Нз малохарактерны. [c.80]

В побочную подгруппу vn группы периодической системы входят марганец и рений. Интересно, что, несмотря на сходство строения электронной оболочки атомов рассматриваемых элементов и близость их атомных радиусов, каталитические свойства марганца и его соединений резко отличаются от свойств рениевых катализаторов. Так, если для марганцевых контактов характерными являются процессы с участием молекулярного кислорода, то рениевые катализаторы оказались достаточно активными в реакциях гидрирования-дегидрирования. [c.93]

Отсутствие разработанной теории электронного строения полупроводниковых соединений переходных элементов привело к необходимости использования для объяснения их каталитических свойств других представлений. За последнее время в этой области широкое распространение получила так называемая теория кристаллического поля и ее современная модификация — теория поля лигандов. Рассмотрим исходные положения этой теории [164—170]. [c.47]

Исходя из определенного параллелизма между каталитическими свойствами твердых веществ и спектром их поглощения, Рогинский еще в 20-х годах определил зависимость каталитической активности твердого тела от его электронного строения. В дальнейшем, используя достижения физики твердого тела, Рогинский показал, что каталитическая активность связана с проводниковыми свойствами. Это послужило основанием для деления катализа на два класса 1) электронный, или окислительно-восстановительный, и 2) ионный, или кислотно — основной. [c.17]

Поэтому неточна и другая трактовка тех же данных, когда сопоставляют только строение электронных оболочек атомов металлов, например вес -состояний с их каталитическими свойствами, но игнорируют геометрический фактор, имеющий важное значение в реакциях гидрирования органических соединений. [c.11]

С момента возникновения теории активных центров в гетерогенном катализе обсуждается вопрос о зависимости каталитических свойств от строения поверхности кристаллов. Структурный аспект чаще других использовался при описании свойств активных центров, но,из-за отсутствия надежных экспериментальных данных значительная часть представлений в этой области имеет характер гипотез. До сих пор остается неясным, чем отличаются каталитические свойства активных центров, расположенных на гранях, ребрах или дефектах поверхности кристаллов. [c.124]

Часто какая-либо одна каталитическая реакция на цеолитах исследуется различными методами, и в каждом случае предлагается свой особый механизм, который, по сути дела, отражает лишь одну сторону явления. Так, если изучается взаимосвязь между каталитическими свойствами и структурными особенностями цеолитов в различных ионообменных формах, то обычно в предлагаемом механизме основное внимание уделяется строению активного центра на поверхности цеолита. А если исследуется влияние на каталитическую активность строения исходного углеводорода, то в предлагаемом механизме описываются главным образом те промежуточные органические соединения, которые образуются в ходе реакции. Наконец, в механизме, основанном на детальных кинетических исследованиях, обычно в основном речь идет о взаимосвязи диффузион- [c.6]

В большинстве работ, направленных на выяснение механизма каталитических реакций и природы активных центров, исследуют изменение активности катализаторов и состава продуктов при регулируемом модифицировании, в частности при изменении природы катионов, степени катионного обмена и условий активации. Параллельно с помощью ИК-спектроскопии или других методов изучается строение каркаса и структура активных центров. По полученным данным делают предположения о взаимосвязи механизмов реакции и природы активных центров. Другой подход к изучению механизмов заключается в том, что исследуется влияние изменения структуры исходного углеводорода на каталитические свойства определенного цеолита, состав и условия предварительной обработки которого остаются постоянными. Однако работ в этом направлении выполнено пока сравнительно немного. Было бы желательно, чтобы будущие исследования проводились с учетом двух обстоятельств, которым раньше уделялось недостаточное внимание. Во-первых, надо иметь в виду, что структура поверхности цеолитов очень сильно зависит от условии активации и поэтому каталитические и физикохимические исследования должны проводиться на образцах, активированных в идентичных условиях. Во-вторых, для сопоставления структурных и каталитических свойств необходимо располагать данными о начальной активности катализаторов, которые лучше всего получаются в дифференциальном, а не в интегральном реакторе, [c.115]

Начнем со специфичной для катализа группы проблем, связанных с катализатором и рассматриваемых в теории катализатора [3], занимающейся связью каталитических свойств вещества с их химическим составом, строением, физическими и физико-химпческими свойствами, природой и структурой активной поверхности твердых тел, приготовлением катализаторов и их изменениями при работе . Возможные применения изотопов к изучению катализаторов были впервые рассмотрены еще в 1939 г. в докладе на совещании по радиохимии [4]. Однако вследствие существовавшей в то время недооценки значения изотопов потребовалось много лет для проверки и развития идей, содержащихся в этом докладе. [c.5]

Вопрос о природе (строении) актиЕлых центров находится в стадии изучения и является предметом научных дискуссий. Вследствие этого единой теории действия, а поэтому и подбора катализаторов не существует. Можно лишь говорить об общих соображениях. Таковыми являются 1) катализатор должен быть способен к химическому взаимодействию хотя бы с одним реагентом 2) изменение энергии Гиббса взаимодействия катализатора с реагентами должно быть менее отрицательным, чем его изменение в катализируемой реакции. Однако в последние годы достигнуты большие успехи в представлениях о механизме катализа, позволившие выдвинуть некоторые общие принцигй, выбора катализаторов для различных типов реакций. Так, во многих случаях определяющим фактором в подборе катализаторов является положение элементов в периодической системе Д. И. Менделеева. На рис. 45 представлены результаты изучения каталитической активности металлов V и VI периодов в реакции разложения аммиака. Налицо периодичность изменения каталитических свойств с максимумами активности у железа и его ан алогов — рутения и осмия. [c.137]

Если каталитические свойства образующихся таким образом, скажем, полипептидов будут зависеть от их состава, оптической стереоизомерйи, степени молекулярного уплотнения, очередности аминокислот в полипептидных цепях, а в этом нет сомнения, то естественный отбор неизбежно приведет в течение достаточно большого времени к системам, содержащим вещества такого состава и строения, которые обеспечат максимальную активность каталитической системы. [c.17]

Эта грубая схема, во многом сходная с предложенным строением мицеллы детергента [9], достаточно ясно показывает, как удаленные части полипептидной цепи сблил<аются в наиболее выгодной конформации. Рассмотрим участок первичной структуры белка-фермента (рис. 24.1.1). Процесс сворачивания, вызывающий сближение гидрофобных групп, собирает в этих точках как полипептидную цепь, так и боковые радикалы близлежащих аминокислотных остатков. Если последние несут функциональные группы, то можно легко заметить, что на данном участке структуры белка может возникнуть весьма точное пространственное расположение нескольких таких групп. Таким образом, в процессе сворачивания в характеристическую стабильную конформацию линейного полипептида, образовавшегося в процессе биосинтеза белка, формируется активный центр фермента. По-видимому, именно таким образом возникли первые ферменты, когда оказывалось, что определенные расположения функциональных групп, случайно возникшие указанным выше путем, обладали важными каталитическими свойствами. [c.452]

Наличие двух видов катализатора нельзя приписать присутствию в растворе различных белковых молекул, так как двойная волна наблюдается и для индивидуальных белков в растворах солей кобальта. Появление двух волн связано, вероятно, с образованием нескольких типов комплексов Со(П) с белковой молекулой, различных по составу или строению и неравноценных по каталитическим свойствам (см., например, [815]). По мнению И. Д. Иванова и Е. Е. Рахлеевой [816], первая ступень обусловлена комплексом кобальта с белком в глобулярном состоянии, вторая — [c.238]

Влияние замещающих катионов Са +, Mg2+, Fe + и частично декантированого цеолита NaX на количество сорбированного им фторида бора. Каталитические свойства различных форм природных и синтетических цеолитов и их модификаций сильно зависят от их строения и состава. Известно [209], что натриевые формы цеолитов типа А, X или У каталитически малоактивны в реакциях превращения углеводородов, в частности в реакциях алкилирования. В работах [230, 231, 217, 218] было показано, что аморфные алюмосиликаты, сорбировавшие фторид бора, проявляют высокую активность в реакциях алкилирования. В связи с этим важно изучить влияние содержания двух- и трехвалентных ионов, замещающих Na+в цеолите NaX, на хемосорбцию им фторида бора с последующим исследованием каталитических свойств полученных цеолитов в реакциях алкилирования. Для исследования был использован синтетический цеолит типа NaX без связующего, полученный с опытного завода ГрозНИИ. Катионный обмен проводили с применением растворов хлоридов кальция, магния и железа (III) различных концентраций. Долю обмена [c.193]

Не только магнитные, но и каталитические свойства разбавленных атомизированных слоев металлических катализаторов на дисперсных носителях Существенно определяются электронной структурой атома — его местом в периодической системе Менделеева и наличием холостых электронов. Роль электронного строения атомов в разведенных слоях особенно отчетливо проявляется при катализе смешанными слоями и в явлении спинового отравления , найденного Зубовичем [53]. При этом адсорбционные катализаторы, содержащие весьма каталитически активные атомы с неспаренными электронами, например атомы серебра, начинают сильно снижать (иногда почти до нуля) каталитическую способность других также весьма активных атомов с неспаренными электронами, например Р1. Этот вид взаимного отравления в результате спаривания электронов контрастно проявляется в смешанных слоях серебра с платиной и палладием при распаде перекиси водорода. Также действуют атомы меди, обладающие одним неспаренным электроном, но ионы меди, лишенные этого электрона, почти не оказывают токсического действия. Резкий провал парамагнитизма слоя в области отравления и его рост в области активации экапериментально демонстрирует определяющую роль спин-валентности в катализе. [c.27]

Наряду с особыми магнитными свойствами у адсорбционных катализаторов обнаруживаются также особые фотохимические свойства, имеющие непосредственную связь с их атомным строением. Оказалось, что практически все адсорбционные катализаторы являются фоточув ствительными системами. Это явление представляет самостоятельный интерес, особенно в связи с развитием электронных представлений в катализе. Работы, посвященные фоточувствительности катализаторов, относятся к области полупроводниковых катализаторов. Все же попытки обнаружить заметное изменение каталитических свойств металлов под влиянием освещения приводили к неудаче. [c.33]

Приведенная классификация определенным образог направляет и разрешение тех задач, которые затронуты в настоящей статье. Действительно, решающая классификационная роль отведена АПС. Последнее же двояким образом определяет каталитические свойства системы в целом. С одной стороны, АПС непосредственно связано со свойствами активной поверхности, поскольку определенные элементы последней являются его компонентами. С другой стороны, наблюдаемые экспериментально характеристики процесса, в частности его направление и кинетика, связаны со свойствами и строением АПС. Отсюда ясно центральное место АПС при рассмотрении [c.62]

В данной монографии Д. Андерсон не описывает каталитические процессы, а сосредоточивается на подробном рассмотрении всех физико-химических характеристик катализаторов, которые могут оказывать влияние на их каталитические свойства это размеры и форма кристаллов металла, величина поверхности, ее строение и химический состав, пористая структура зерен катализатора, природа и структура носителя, взаимодействие каталитически активного металла с носителем, поверхностный состав поликомпонентных металлических катализаторов, термическая устойчивость, хмеханическая прочность и многое другое. Все эти характеристики оказывают существенное влияние на каталитические свойства и практическую ценность металлических катализаторов. [c.5]

Данные Д. В. Сокольского с сотрудниками по активности ансамблей платины на никеле показывают, что энергетическая автоактивация ансамблей нд чужой решетке, видимо, не возникает, несмотря на близость геометрического и электронного строения и каталитических свойств и N1. Этот важный вывод заслуживает дальнейшей проверки. [c.57]

Из изложенного вытекает, что катионы решетки катализатора должны обладать свойствами, обеспечивающими выполнение ими указанных функций. Максимум каталитической активности и избирательности у катализаторов MoOg — BigOg, содержащих наибольшее количество молибдата висмута с Bi/Mo = 1 (фаза П1), а также отсутствие избирательных каталитических свойств у окиси висмута и низкая каталитическая активность и избирательность окиси молибдена могут служить основанием для того, чтобы роль центров диссоциативной адсорбции нропилена, оптимальных с точки зрения энергетических и геометрических параметров, приписать дублету из катиона висмута ( i) и катиона молибдена (iS s). Особенности электронного строения этих катионов и вероятные различия в степени понности их связей в окислах и в молибдатах висмута разного состава [c.148]

Hon связи — составы с оптимальными каталитическими свойствами характеризуются наименьшей электропроводностью. Например, при 400° С удельное сопротивление MoOg составляет 8-10 ож-сж, у катализатора с Bi/Mo = 12-10 ом-см, а для Bi-PaS-lO ом-см. Этот факт находится в согласии с представлением, что при взаимодействии катализатора с сорбируемой молекулой пропилена должны проявляться индивидуальные особенности электронного строения катионов решетки, обеспечиваюш,ие рассмотренную выше конфигурацию переходного состояния в лимитирующей стадии реакций (1) и (2). [c.150]

Методы ЯМР и ЭПР позволяют получить ценные сведения о тонких деталях строения твердых тел, как, например, о симметрии расположения атомов, ковалентном характере связей, интенсивности обменных взаимодействий и скоростях передвижений атомов и молекул. Успехи, достигнутые в области ядерного двойного резонанса, эффекта Оверхаузера, электронноядерного двойного резонанса, способствовали более детальным исследованиям упомянутых свойств. Поскольку каталитические свойства твердых тел связаны с их электронной и геометриче- [c.101]

Каталитические свойства цеолитов были открыты в конце пятидесятых годов. Вскоре после этого сложилось мнение, что основные закономерности каталитических превращений углеводородов на цеолитах можно объяснить особенностями кристаллической структуры цеолитов, и в йервую очередь наличием обменных катионов. Надежды на то, что исследования кристаллической структуры цеолитов приведут к пониманию каталитических явлений, казались вполне обоснованными, поскольку строение цеолитов, обладающих регулярной кристаллической структурой, значительно легче поддается изучению физическими методами, чем строение многих других катализаторов, у которых активные центры расположены на внешней поверхности. С тех пор прошло двадцать лет напряженной работы. [c.9]

Каталитические свойства комплексов переходных металлов на поверхности носителей могут определяться равличными факторами, в том числе и структурой комплекса. Важной проблемой в области катализа является вопрос о взаимосвязи структуры активного центра (числа атомов, их взаимного расположения и распределения на них злектронной плотности) и его каталитических свойств. Первым шагом в решении этой проблемы может быть изучение влияния строения биядерного комплекса палладия на его каталитические свойства, тем более, что в литературе Д/ отмечалось, что механизм активации субстратов на биядерных комплексах палладия может отличаться от механизма активации их на моноядерных комплексах палладия. [c.209]

Хемосорбция на предельно чистых поверхностях пока детально изучена лишь для небольшого числа металлов. При этом выяснилось, что нормальные валентности поверхностных атомов решетки реально работают, образуя прочные одиоатомные и более толстые слои, что находит свое выражение в строгой симметрии и в образовании кристаллических решеток разных типов. Электронография в мягких электронах показывает, что четкая ориентация с повторением структуры твердого тела имеет место и в первом поверхностном слое [26]. По-видимому, эти массовые свободные валентности поверхности обладают определенной направленностью. Поэтому неправильно все хемосорбционные связи связывать с дефектами. Для простейших атомных решеток и металлов, вероятно, часто действуют нормальные структуры поверхности и нормальные валентности, соединяющие атомы в решетку. Поскольку радиусы атомов и ионов также определяются строением электронных оболочек, геомет-риякристаллаиегоповерхностиопределяетсявконеч-ном счете электронными факторами. С электронной точки зрения в этом заключается глубокая причина геометрических закономерностей, выдвигаемых в качестве одного из двух первичных ведущих факторов теорией мультиплетов. Качественное исследование физических электронных свойств полупроводников и их каталитических свойств привело к установлению простых и четких закономерностей в пределах одного изоэлектронного ряда алмаза— вюрцита [27], Еще ранее в работах нашей лаборатории было подмечено особое место шпинелей в окислительном катализе [28]. Можно надеяться, что количественное сопоставление в пределах изоэлектронных и структурных рядов приведет применительно к полупроводниковому катализу, к четкому установлению закономерностей подбора. [c.14]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология