Методы определения структуры и состава поверхности

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]

Изучение микроструктуры различных видов бумаг осуществлялось методом электронной микроскопии (рис. 1.19, в, г). Видно, что в структуре картографической бумаги преобладают тонкие длинные фибриллы диаметром 20—40 нм. При большом увеличении на поверхности отдельных фибрилл в местах их переплетения обнаруживаются глобулы и их агрегаты, характерные для меламино-форм-альдегидных и алкидных смол, входящих в состав проклеивающих композиций. В бумаге Гознак наряду с тонкой фибриллярной структурой наблюдаются более грубые волокна диаметром 0,1—0,2 мкм. При отмывке волокон водой структура, характерная для проклеивающих композиций, удаляется, что свидетельствует о слабом адгезионном взаимодействии смолы с волокном. Для микроструктуры каменогорской бумаги характерно наличие наибольшего числа грубых и коротких волокон диаметром 0,1—0,2 мкм, а также различных примесей, не имеющих определенной структуры. [c.35]

Масс-спектрометрия является инструментальным методом изучения органических соединений. С помощью этого метода устанавливают молекулярную массу органического вещества и строение его молекул, определяют его элементный состав. Как аналитический метод масс-спектрометрия обладает исключительно высокой чувствительностью и позволяет обнаруживать следовые количества органического вещества в больших объемах газов и жидкостей, а также в биологических системах. С помощью масс-спектрометрии можно изучать превращения вещества в процессе химической реакции, что существенно для установления механизмов реакций. Этот метод может использоваться и для изучения микроструктуры макромолекул, определения состава и структуры поверхностей полимерных материалов. В настоящее время масс-спектрометрия эффективно применяется в различных областях науки и техники, например в органической и элементоорганической химии, химии природных соединений, аналитической и физической химии, нефтехимии, биохимии, фармакологии, экологии. [c.3]

Логично предположить, что скорость деполимеризации или растворения коллоидных частиц кремнезема должна быть пропорциональна величине их удельной поверхности. Следовательно, различные растворители (такие, как разбавленная плавиковая кислота, молибденовая кислота, разбавленная щелочь), способные превращать мономерный кремнезем в другие соединения кремния, можно использовать для измерения величины поверхности. Трудность, однако, заключается в том, что типы частиц изучаемого кремнезема являются в значительной мере неопределенными и изменяющимися. Поэтому такой подход для определения величины поверхности не имел какой-либо ценности вплоть до недавнего времени, когда стали доступными золи в виде однородных дискретных частиц твердых веществ. Даже и в этом случае значимость метода оставалась под сомнением до появления образцов кремнезема, имевших одинаковые состав и структуру. [c.95]

Последние данные [20] показывают, что активность некоторых нанесенных никелевых катализаторов уменьшается только вдвое в присутствии 10 ч. H2S на 1 млн. В присутствии водяного пара активность резко падает приблизительно на три порядка, но восстанавливается при удалении водяного пара из потока реакционной среды. Объяснения этих явлений еще нет, оно может потребовать использования метода рентгеновской спектроскопии тонких структур края поглощения, чтобы определить состав объемных и поверхностных фаз, существующих во время реакции (см. разд. 11.3). Определение чувствительности к отравлению серой в работе [20] не было доведено до такой степени, чтобы объяснить высокую наблюдаемую скорость реакции, когда некоторая часть поверхности была покрыта серой в присутствии сероводорода. Если происходит ингибирование образования поверхностного сульфида, то его идентификация может оказаться полезной для понимания чувствительности к отравлению серой. [c.241]

Этот метод дает довольно точные значения и позволяет поддерживать определенные условия опыта (температуру, состав газовой атмосферы, реальную структуру). Метод основан на том, что определяется работа, которая необходима для расщепления кристалла, т. е. для образования двух новых поверхностей. Схема метода раскалывания представлена на рис. 12.2. Поверхностную энергию можно вычислить из соотнощения [c.259]

Любое химическое вещество состоит из атомов, связанных строго определенным образом. Формально это определение относится и к кристаллам, хотя практически ни один монокристалл не состоит на все 100% из одних и тех же атомов. На рис. 2.1 представлена гране-центрированная кубическая решетка никеля. Реальная кристаллическая решетка всегда отличается от идеальной прежде всего наличием различных примесей. Однако при достаточной чистоте материала кристаллические решетки (и соответствующие поверхности) можно рассматривать как идеальные. Для описания поверхности необходимо знать химический состав и структуру решетки. В последние годы были разработаны многочисленные методы, позволяющие с очень высо- [c.12]

Из предлагаемых лекций читатель узнает, какие методы могут наиболее эффективно использоваться для определения столь важных свойств твердых гетерогенных катализаторов, как их химический и фазовый состав в объеме и на поверхности, текстурные характеристики. Особый интерес могут представлять разделы, демонстрирующие специфику каждого из методов, благодаря которой выявляются особенности строения и структуры объекта, не доступные для получения иными средствами. Возможности физико-химических методов проиллюстрированы на конкретном примере исследования монолитного катализатора очистки выхлопных газов автомобильных двигателей. [c.7]

Но после того как Тейлор [12] ввел в гетерогенный катализ обоснованное опытом понятие активного каталитического центра (АКЦ), создались предпосылки к синтезу представлений теории промежуточных соединений с конкретными данными о строении поверхности твердого тела. Первый шаг в этом направлении был сделан Баландиным [13] в мультиплетной теории, установившей связь между геометрическим строением катализируемой молекулы и геометрией расположения поверхностных атомов катализатора, и впервые поставившей вопрос о том, что активный центр должен иметь определенный числовой состав и определенную геометрическую конфигурацию (принцип геометрического соответствия). Позднее Кобозев [14] в теории активных ансамблей дал метод определения числового состава активного центра и его производительности на основании статистического анализа экспериментальных данных по адсорбционным катализаторам. По Кобозеву [15], числовой состав АКЦ определен числом разрывающихся и образующихся на нем связей в данном процессе. Этими концепциями вместо качественного тейлоровского описания в понятие АКЦ внесена химическая и физическая определенность, позволяющая (поскольку расширены и ко нкретизирОва-ны сведения о находящемся в поверхностном слое катализатора компоненте АПС—АКЦ) по-новому подойти к структуре и свойствам АПС, т. е. вернуться на новой основе к ряду положений теории промежуточных продуктов. [c.67]

Однако на практике получение чистых поверхностей, например, при исследовании гетерогенных каталитических реакций в системе газ - твердое тело, — задача почти невыполнимая. Для многих конкретных каталитических реакций необходим активный катализатор избирательного действия, обладающий высокой термостойкостью. В этих случаях в качестве носителей можно использовать оксиды кремния и алюминия. Получить поверхности определенного типа при этом исключительно сложно, поэтому для оценки процессов, протекающих на поверхности, приходится прибегать к расчетным модельным приближениям. Во всех этих случаях необходимы экспериментальные исследования, которые в принципе можно провести описываемыми ниже методами электронной спектроскопии и т.п. Методы элементного анализа поверхности позволяют определить качественный и количественный состав поверхностного слоя и его состояние. Обычно каталитические реакции сопровождаются различными изменениями поверхности, и для их y ieтa необходимо рассматривать свойства активных центров, структуру промежуточных продуктов, механизм реакции и т.д. Решив поставленные выше задачи, можно будет находить и "проектировать" новые каталитические процессы. [c.40]

Многообразие многослойных и комбинированных пленочных мате- )иалов, широкий ассортимент входящих в их состав компонентов, а также постоянная тенденция к снижению их стоимости предопределили появление и развитие различных прогрессивных технологических процессов их получения. Одни из этих процессов универсальны, другие — специфичны, для определенных комбинаций субстратов некоторые способы требуют создания специального оборудования ш использования сложных методов обработки соединяемых поверхностей. Из этих способов основными являются следующие клеевой (мокрый и сухой) способ, основанный на одновременном применении клеев и локальной (точечной) сварки покрытие пленки расплавом полимера каширование экструдирование расплава полимера на рубстрат соэкструзия нанесение покрытий из растворов и суспензий и др. Следует отметить, что способ получения комбинированных пленок, последовательность соединения слоев и структура каждого цз них оказывают существенное влияние на свойства материала. [c.170]