Применение для исследования катализа

Для исследования катализаторов в настоящее время щи-роко применяются методы дифракции и изучения рассеяния под малыми углами рентгеновских лучей, а также флуоресцентная спектроскопия. Спектроскопический способ изучения тонкой структуры рентгеновского /С-спектра поглощения мало известен работающим в области катализа, хотя физики пользуются им уже в течение 30 лет. За этот период стали очевидны большие перспективы исследований катализа этим методом. Однако применение его задерживалось из-за экспериментальных и теоретических трудностей. [c.123]

Большая научная и практическая важность резкого ускорения каталитических исследований и повышения их эффективности для реализации исключительных потенциальных возможностей, скрытых в катализе, требует существенного улучшения теории сложных каталитических процессов, полного учета их специфики и отказа от распространенной тенденции к переносу на сложные реакции моделей и представлений, оправдавших себя при анализе простейших процессов. Главная роль в механизме сложных каталитических превращений принадлежит различным лабильным формам, сведения о которых быстро возрастают вследствие применения в катализе новых физических методов исследования. Пока эти сведения недостаточны для полной и однозначной характеристики элементарных этапов катализа. В значительной мере благодаря применению газовой хроматографии и большому объему информации, которую она дает о процессах и катализаторах, в ряде случаев начинают приобретать достаточную определенность основные черты стадийного механизма сложных реакций. [c.3]

Практического применения в катализе элементы подгруппы Сг в виде свободных металлов не имеют, и исследование их каталитических свойств обычно носит теоретический характер. Бик с сотрудниками [230] изучал механизм гидрирования этилена на различных металлических катализаторах и в связи с этим исследовал адсорбцию этилена и водорода. Авторами показано, что для гидрирования этилена при комнатной температуре и атмосферном давлении водород должен быть адсорбирован в виде атомов этилен до акта гидрирования не адсорбируется [50], а отрывает от поверхности два атома водорода. В момент отрыва водорода от поверхности [c.85]

Нет необходимости подробно характеризовать здесь общеизвестные химические свойства щелочных металлов и их хорошо изученных соединений. Следует лишь остановиться на свойствах менее исследованных соединений, таких, как гидриды, амиды, алкоголяты и металлоорганические соединения, находящих применение в катализе. [c.9]

Каталитическая активность металлов в указанных процессах большей частью невысока. Так, при синтезе аммиака железо намного активнее хрома [468], молибдена, вольфрама [999, 1000] и урана [1000]. При рекомбинации атомов водорода молибден, вольфрам и хром уступают по активности кобальту, железу, никелю и танталу, хотя несколько превосходят марганец и медь [10]. Практического применения в катализе металлы подгруппы хрома не имеют, и исследование их каталитических свойств обычно носит теоретический характер. [c.577]

Вместе с тем можно показать, что тщательные количественные исследования катализа в концентрированных растворах кислот, осуществленные за последние годы на основе или с применением соотношений Гаммета, конечно, способствовали успехам в расшифровке механизма кислотно-каталитических реакций. В этом направлении весьма показательны работы Чиркова, Винника и сотрудников [124—129], Темкина и сотрудников [130], Пальма [131], Лея и Вернона [132], Мак-Коли [133] и других. [c.343]

Химически неоднородные поверхности. Действие промоторов. Присутствие на поверхности двух и более твёрдых соединений может в огромной степени усилить неоднородность поверхности. Действительно, добавление к катализатору второго твёрдого вещества, обычно называемого промотором, весьма часто повышает адсорбционную способность и в ещё большей степени активность катализатора. Добавление к каталитически активным твёрдым телам промоторов в виде огнеупорных материалов имеет большое значение в промышленности. Число этих промоторов огромно. Некоторые из них сами обладают известной каталитической активностью, но у большинства промоторов она отсутствует. Применение огнеупорных подкладок под металлическими катализаторами в целях экономии дорогостоящих катализаторов имеет, повидимому, не меньшую давность, чем техническое применение контактного катализа платина, применяемая при каталитическом окислении сернистого ангидрида, обычно помещается на асбесте. Уже в патентной литературе 1913 г. появляются указания на повышение самой каталитической активности данного количества твёрдого катализатора применением огнеупорной подкладки, помимо возможности распределения его на большей площади и предохранения от вредного влияния нагрева. Научные исследования промовирующего действия начали появляться в 1920 г., и в настоящее время научная литература содержит огромное количество данных по этому вопросу. Поскольку многими авторами он рассмотрен весьма подробно мы ограничимся упоминанием лишь нескольких наиболее характерных случаев и попыткой наметить некоторые из возможных механизмов промовирующего действия. [c.312]

Применение для исследования катализа [c.161]

Направления дальнейших исследований. Обширный класс интерметаллических соединений, особенно очень стабильных Бруеровских соединений, представляет интерес для широкого применения в катализе, особенно в области получения синтетического топлива. Так, появляется возможность приготовления нанесенных интерметаллов, которые имеют необычно высокую термическую и химическую стойкость, комбинацией металлов группы УП1 с титаном, стронцием, гафнием, ванадием, ниобием, таллием, хромом, молибденом и вольфрамом. Из-за очень сильных взаимодействий, возникающих при образовании данных соединений, ожидается, что спекание будет существенно уменьшено. Такие сильные взаимодействия, по-видимому, модифицируют электронные и каталитические свойства металла группы УП1. В некоторых случаях это может приводить к ухудшению каталитических свойств. Например, для 2гР1з интенсивное изъятие электронов атомами циркония делает платину заметно истощенной по электронам, а поэтому менее металлической, чем платина нулевой валентности. Такое чрезмерное взаимодействие можно уменьшить или регулировать использованием в качестве второго элемента металла, расположенного -справа или слева от циркония (например, молибдена). [c.139]

Применение метода ЭПР для исследования катализа [c.464]

Разнообразие промышленного применения гетерогенного катализа неуклонно возрастает широким фронтом ведутся исследования, имеющие целью разработку усовершенствованных и новых каталитических процессов для производства существующих либо новых продуктов. Благодаря дальнейшему увеличению ассортимента углеводородного сырья и простых промежуточных продуктов, этих потенциально дешевых исходных материалов, постоянно расширяются возможности внедрения нововведений в этой области. [c.113]

Препараты растительных и особенно микробных ферментов, выпускаемые промышленностью, обычно представляют собой смеси или комплексы катализаторов, различных (или близких) по своим свойствам. Так как исследования по разделению и очистке ферментов сложны и трудоемки, отдельные представители до сих пор мало выделялись и не были подробно изучены. Сведения об их поведении и свойствах очень ограничены. Работы в данном направлении — одна из главных задач во всех областях практического применения ферментативного катализа. [c.326]

В серии обстоятельных исследований, главным образом японских авторов, были рассмотрены различные стороны образования чередующихся сополимеров пропилена с бутадиеном с помощью комплексных металлорганических систем. Эти работы интересны как с точки зрения дальнейших возможностей расширения областей применения металлорганического катализа в макромолекулярной химии, так и в связи с неожиданным комплексом свойств, которым, как оказалось, обладают эти сополимеры. [c.307]

Не останавливаясь на других возможных случаях применения гетерогенного катализа, на основании лишь изложенного в настоящем разделе материала можно сказать, что перспективы развития и применения каталитических реакций являются в целом чрезвычайно обширными, а их большое экономическое значение — бесспорным. Если к тому же учесть и большой теоретический интерес раскрытия механизма каталитических реакций, то становится совершенно понятной причина появления весьма значительного количества исследований, посвященных вопросу катализа, среди которых видное место принадлежит работам советских ученых. [c.54]

Применение изотопной и адсорбционной техники в изучении каталитических реакций приобретает все большее значение. Метод меченых атомов дает возможность уточнить механизм каталитических реакций. Метод адсорбции, не говоря уже о том, что адсорбция является существенно необходимой стадией самой каталитической реакции, может дать сведения относительно величины поверхности и пор катализатора. Весьма обещающим является, наконец, применение в катализе новейшей хроматографической техники, которая позволяет проводить быстрое сравнительное исследование активности нескольких катализаторов (в том числе в опытах по детальному исследованию свойств последних с использованием изотопов). Хроматография дает возможность измерить то быстрое изменение активности катализатора, которое наблюдается в первые минуты после введения реагирующих веществ, что в свою очередь может оказаться весьма полезным для оценки роли дефектов решетки в действии различных катализаторов, в особенности полупроводникового типа. [c.723]

Направление научных исследований катализ усовершенствование физико-химических методов исследования и расширение областей их применения (дифракция медленных электронов, микрокалориметрия, магнетохимия, различные виды спектрографии, методы исследования поверхностей металлов в глубоком вакууме). Кадры 134 чел. (87 исследователей и инженеров, 47 техников). [c.337]

Направление научных исследований синтез неорганических ионообменных материалов и их применение исследование кристаллизации солей щелочных металлов фундаментальные исследования катализа синтез винилхлорида из этилена очистка и использование сточных вод получение и применение аминокислот энзимы биокатализаторы новые синтетические каучуки электрохимический синтез органических полупроводников разработка Pd/ катализатора кинетика гидрирования малеиновой кислоты получение циклогексанона из фенола окисление пропилена в газовой фазе под давлением и в псевдоожиженном слое. [c.384]

Теория является очень важным моментом в исследовании катализа. Она способна содействовать шггерпретации отношений между характеристиками катализатора и механизмом реакции или в прогнозировании характеристик катализатора, являющихся критичными в необходимых реакциях. Таким образом, применение теории может сделать вклад в открытии новых, передовых катализаторов. [c.520]

Применение метода дифференциальной термопары, разработанного В. В. Патрикеевым и автором [319, 320] при исследовании катализа спиртов окислами титана, иттрия и др. в работах А. А. Толстопятовой, автора и И. Р. Коненко [321—326], показало, что эти окислы, сначала оказывающие дегидрирующее действие, вскоре покрываются углистыми отложениями и проявляют дегидратирующее действие. Окись хрома и окись цинка не показывают такого эффекта. Последний необходимо учитывать при катализе окислами. Автор, О. К. Богданова и А. П. Щеглова [107] нашли, что хромовый катализатор дегидрогенизации бутилена долго не снижает своей активности, несмотря на образование угля. Поскольку на окислах образуются не дендриты, а смолистые пленки, то отсюда был сделан вывод, что молекулы продуктов разложения мигрируют по поверхности, освобождая активные центры и накапливаясь на неактивных участках. [c.80]

Область применения гетерогенного катализа весьма широка и продолжает расширяться. В связи с заметным повышением стоимости нефти и истощением ее сырьевых ресурсов в недрах Земли ведутся большие исследования по каталитическим процессам химической переработки других горючих ископаемых (уголь, сланцы, природный газ) с целью получения топлив, зо леводоро-дов, кислородсодержащих органических соединений и других веществ. [c.637]

Химия гетероциклических соединений с перфторалкильными группами, представленная в настоящей книге, показывает, с нащей точки зрения, существенные успехи в развитии новых методов и подходов в области синтеза данного класса соединений и широком использовании определенных и специфических свойств перфторолефинов и их производных в процессах формирования гетероциклических систем. Эти результаты, в свою очередь, обеспечивают новые возможности для развития и расщирения нащего знания в области органического синтеза фторорганических соединений. Важное преимущество новой методологии — использование дешевых и легко доступных исходных полупродуктов, в частности перфторолефинов, являющихся продуктами индустриальной химии фтора. Вместе с тем перфторолефины оказываются удобными модельными объектами для решения различных проблем, связанных с нуклеофильными реакциями фторолефинов, таких как выявление соотношения процессов присоединения, винильного и аллильного замещения, применение нуклеофильного катализа в реакциях присоединения и циклоприсоединения и т.п. Развитие химии перфторолефинов наряду с чисто практическими результатами во многом определило общие успехи в исследовании фторсодержащих соединений различных классов. [c.303]

За последние два десятилетия проведено большое количество исследований в области полимеризации и сополимеризации низ комолек>лярных олефинов с применением различных катализа торов и показана возможность получения новых видов синтети ческих высокомолекулярных соединений с самыми различными свойствами от высококристаллического твердого и гибкого пла стика до полностью аморфных материалов, представляющих собой эластомеры с весьма ценными качествами [c.3]

Нам остается рассмотреть еще цепную теорию катализа, недавно предложенную В. В. Воеводским, Ф. Ф. Волькенштейном и Н. Н. Семеновым [19]. Эта теория интересна и, вероятно, справедлива для определенных случаев, где на поверхности образуются сравнительно устойчивые свободные метиленные радикалы, обнаруженные по их химическому действию Н. Д. Зелинским, Н. И. Шуйкиным [20] и Я. Т. Эйду-сом [21] при расщеплении циклогексана и в синтезах на основе водяного газа. Возможно, что свободные метиленные радикалы образуются и при исследованных нами и Т. А. Словохотовой (см ., например, [22]) реакциях взаимодействия углеводородов с парами воды на никеле. Теория В. В. Воеводского, Ф. Ф. Волькенштейна и Н. Н. Семенова позволяет также объяснить выход цепей в объем. Однако цепная теория катализа в настоящее время еще не настолько разработана, чтобы она могла сделать определенный вклад в теорию подбора катализаторов, почему я следует подождать ее дальнейшего развития. О применении к катализу теории переходного состояния см. [23, 24, 25]. [c.12]

Из прямых применений в катализе опущены почти не развитые, по перспективные воздействия излучений радиоизотопов па катализаторы и каталитические процессы. Табл. 1 показывает, что пока катализ значительно больше получает от химии изотопов, чем дает последней. Проведенные до сих пор работы, основапные на использовании изотопных методов в катализе, представляют в основном широкую и бессистемную разведку. Результаты этой разведки пе оставляют сомнения в большой эффективности и перспективности направления, по число разъясненных до конца частных и общих вопросов невелико. Нередко изотопные исследования выдвигают больше новых проблем, чем решают старых. Это обусловлено следующим [c.27]

Само понятие комплексные соединения постоянно развивается, наполняется новым содержанием. Это обусловлено развитием общих дисциплин и сказывается прежде всего на объяснении свойств комплексных соединений. Так, успехи синтетической органической химии, например синтез комплексоно в 50-е годы или краун-эфиров и криптандов в настоящее время,, в существенной степени сместили интересы специалистов в область химии комплексных соединений. Этому же способствуют и практические потребности например, исследование и применение гомогенного катализа привели к большому числу работ с фосфиновыми лигандами. Широкая область использования комплексных соединений в различных областях науки и техники, осознание того, что во многих системах свойства металлов и органических соединений определяются не столько ими самими, сколько продуктами их взаимодействия, сделало данное понятие междисциплинарным, приблизив смысл его к общелитературному, согласно которому комплекс —это совокупность предметов или явлений, составляющих одно целое . В свою очередь важнейшие свойства комплексных соединений — их состав и устойчивость. Все это позволяет надеяться, что киига Ф. Хартли, К. Бёргеса, Р. Олкока Равновесия в растворах будет полезна широкой читательской аудитории. [c.7]

Но тогда возникает вопрос можно ли считать, что каталитической активностью обладают и кристаллы, и докристалли-ческие атомные ансамбли На этот вопрос ответить нелегко. За положительный ответ говорят н только названные выше эксперименты (теперь уже довольно многочисленные) Кобозева и его сотрудников и сторонников, но и результаты исследований катализа с применением парообразных металлов с атомами, оторванными от решетки [214], использование в качестве катализаторов высокодисперсных коллоидных металлов (см. стр. 99) и менее чем моноатомарных слоев металлов на кварце [215] (хотя в двух последних случаях е исключено образование микрокристаллов). С другой стороны, получены данные, показывающие, что сильно разведенные слои Кобозева представляют не аморфную, а именно кристаллическую структуру [216,217]. [c.356]

Ионообменные смолы за последнее десятилетие находят все большее применение в катализе. После обзорной статьи Находа [36] в 1952 г. по применению ионитов в качестве катализаторов было выполнено большое количество работ в этой области. Сюда относятся исследования следующих реакций гидролиз сложных эфиров, где было показано, что ионнообменная смола более эффективна, чем свободная кислота [36] этерефикация кислот спиртами, где весьма эффективны сульфатные и фосфатные смолы [37] образование ацеталей [37 конденсация альдегидов [38] гидратация олефинов изостроения, например изобутилена в спирт [39] полимеризация и деполимеризация [40] эпоксидирования. [c.286]

Целью настоящей работы является исследование цианирования эфиров монохлоруксусной кислоты в условиях межфазного катализа. В наиболее полных монографиях по межфазному катализу и в текущей литературе не приводятся примеры применении межфазного катализа для синтеза эфиров циануксусной кислоты [c.20]

Другой возможный путь реакции [411, 412] заключается в том, что окись углерода и водород вначале образуют углеродно-водородно-кислородный комплекс на новерхности катализатора. Эти комплексы могли бы затем служить ядрами для образования высших углеводородов по реакции, напоминающей цепной процесс, нри последующем присоединении к первоначальным комплексам молекул окиси углерода. Используя радиоактивную, меченную С окись углерода, Эммет [412—418] пришел к выводу, что первый механизм не выполняется. Для доказательства этого он использовал следующий метод. Образец железного катализатора частично превращали, подвергая его действию радиоактивной окиси углерода, в РеаС и определяли долю поверхности катализатора, содержащую радиоактивный углерод. После этого железный катализатор, содержащий радиоактивный карбид железа, приводили в соприкосновение с нерадиоактивными окисью углерода и водородом и заставляли эту газовую смесь циркулировать над поверхностью катализатора. Определяя количество радиоактивных углеводородов среди продуктов реакции, Эммет нашел, что только около 10% радиоактивности оказывалось перенесенной с поверхности катализатора в газовую фазу. Следовательно, образование карбида не может быть главным путем, по которому происходит синтез углеродов (см. гл. 8). Более поздние исследования с 1 С [412, 419, 420], в которых использовался такой же подход, привели к выводу, что главными промежуточными продуктами нри образовании высших углеводородов из смесей водорода и окиси углерода, проходящих над катализаторами Фишера — Тропша, являются смеси первичных и вторичных спиртов, образующихся с равной вероятностью. В настоящее время применение С в исследованиях катализа продолжает расширяться [421]. [c.135]

Цеолиты с переходными металлами находят в настоящее время широкое применение в процессах гидрирования, гидроизомеризации, гидрокрекинга, гидродеалкилирования, каталитического окисления [1—3]. В исследованиях катализа на цеолитах с переходными металлами центральными, по-видимому, нужно считать след5Т0щие вопросы 1) роль отдельных компонентов в осуществлении процесса в целом 2) влияние цеолитной матрицы на состояние и характер каталитического действия закрепленного на ней переходного элемента. [c.81]

КИНЕТИЧЕСКОИ МОДЕЛИ ДАННЫХ ПРОЦЕССОВ. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И АППАРАТУРА БЕЗГРАДИЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ, ПРОТОЧНО-ЦИРКУЛЯЦИОННАЯ УСТАНОВКА, РЕАКТОР С ВИБРООЖИЖЕННЫМ СЛОЕМ КАТАЛИЗАТОРА ХРОМАТОГРАФИЯ, ФОТОКОЛОРИМЕТРИЯ. ИССЛЕДОВАНА КИНЕТИКА ГЛУБОКОГО ОКИСЛЕНИЯ АНИЛИНА И ПРЕДЛОЖЕН МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ МОЛЕКУЛЯРНОГО АЗОТА В ЭТОЙ РЕАКЦИИ. ПОЛУЧЕНЫ ДАННЫЕ О КИНЕТИКЕ ГЛУБОКОГО ОКИСЛЕНИЯ ФЕНОЛА И ИЗУЧЕНЫ КИНЕТИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ СОВМЕСТНОГО ОКИСЛЕНИЯ АНИЛИНА И ФЕНОЛА В СМЕСЯХ, СООТВЕТСТВУЮЩИХ РЕАЛЬНО СУЩЕСТВУЮЩИМ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ. ПОЛУЧЕННАЯ КИНЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА СЛУЖИТ ОСНОВОЙ ДЛЯ РАСЧЕТОВ РЕАКТОРА САНИТАРНОЙ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ГЕТЕРОГЕННЫЙ КАТАЛИЗ. УСТАНОВЛЕНА ОПТИМАЛЬНАЯ ОБЛАСТЬ ПО ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПАРАМЕТРАМ ПРОЦЕССА ГЛУБОКОГО ОКИСЛЕНИЯ АНИЛИНА, КОГДА ОБРАЗУЮТСЯ ЛИШЬ МИНИМАЛЬНЫЕ КОЛИЧЕСТВА ОКИСЛОВ АЗОТА. ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ МОГУТ БЫТЬ ИСПОЛЬЗОВАНЫ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО РЕАКТОРА. [c.88]

Возможность получения точных результатов при применении дегидрогенизационного катализа к исследованию состава нефтяных фракций была доказана в работах Н. Д. Зелинского и Р. Я. Левиной [211], а также Ю. К- Юрьева [212] на искусственно составленных из индивидуальных углеводородов фракциях. Эти работы убедительно показали, что пен-таметиленовые углеводороды, несмотря на то, что они способны претерпевать каталитический гидрогенол из (см. выше),— в обычных условиях дегидрогенизации не изменяются. [c.88]

Отделение физической химии Заведующий D. D. Eley Направление научных исследований катализ хемосорбция и физическая химия твердого состояния металлов, окислов металлов, полимеров и энзимов ионизация кислот и оснований ИК- и УФ-спектроскопия рентгеноструктурный анализ применение органических полупроводников в биологии коллоидная химия неводных и водных систем радиационная химия фотохимия. [c.266]

Метод моментов получил широкое применение в катализе, при изучении импульсными методами кинетики адсорбции в ходе реакции. Использо-вание кроме положения кривой ее формы позволяет судить о состоянии реагирующих веществ на поверхности катализатора. Помимо степени превращения метод моментов дает дополнительную информацию в этом направлении. Основные работы по применению хроматографии в катализе разобраны в недавно вышедшей монографии Ро-гинското, Яновского и Бермана [12]. Обзор экспериментальных работ по исследованию катализа в хроматографических условиях с применением метода моментов проведен в статье этих же авторов, помещенной в данном сборнике. В настоящем обзоре мы лишь кратко П1еречислим основные задачи, возникающие в катализе, для решения которых использовали метод [c.49]

Применение гетерогенного катализа имеет большое практическое значенпе и широко внедряется в промышленность. В связи с этпм бы ю проведено большое количество исследований для выяснения природы и механизма каталитического процесса на поверхности катализатора. Правильный путь объяснения гетерогенного катализа был дан Д. И. Менделеевым (1886), согласно которому молекулы, расположенные на поверхности катализатора (адсорбированные), более реакционноспособны, чем в объеме, благодаря пх дефордшцпп п изменению состояния движеппя атомов. [c.188]