Методы исследования структуры поверхности и ее изменений в процессе адсорбции

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ И ЕЕ ИЗМЕНЕНИЙ В ПРОЦЕССЕ АДСОРБЦИИ [c.138]

Для разработки и прогнозирования адсорбционных процессов необходимо детальное и.зучение структуры конкретной поверхности и ее изменений в процессе адсорбции, достигаемое применением экспериментальных методов исследования структуры, состава и возбужденных состояний поверхностей как чистых, так и покрытых адсорбционным слоем. В последние годы все шире применяют оптические, дифракционные и спектроскопические методы. Развитие сверхвысоковакуумной техники привело к разработке и широкому использованию нескольких десятков методов, в которых зондами являются электроны, ионы и электромагнитное излучение в них сравниваются данные, полученные до адсорбции, после адсорбции и после десорбции. Современный обзор дан в монографии Адамсона [7]. [c.126]

Развитие метода медленных электронов в значительной мере было обусловлено развитием техники сверхвысокого вакуума, который необходим как для получения очень чистых металлических поверхностей, так и для устранения рассеяния медленных электронов молекулами остаточных газов. Поверхность очищают нагреванием до высоких температур и десорбцией в сверхвысоком вакууме, а иногда, кроме того, бомбардировкой атомами аргона. После получения дифракционной картины от чистой поверхности в камеру с образцом при определенной температуре можно вводить газ под малым давлением (10" —10 мм рт. ст.) и наблюдать вызванные адсорбцией изменения в дифракционном изображении. Таким образом исследуют определенные кристаллографические плоскости в решетках монокристаллов металлов или полупроводников. Различия в плотности заполнения атомами отдельных таких плоскостей, а также в симметрии расположения этих атомов обусловливают различное протекание адсорбции из газовой фазы и образование различных поверхностных структур. Для большинства исследованных к настоящему времени катализаторов доказано, что адсорбированные атомы локализуются упорядоченно в процессе образования монослоя атомы металла и адсорбированного газа располагаются в виде упорядоченной двухмерной решетки, напоминающей атомные плоскости в трехмерной решетке окислов, нитридов, гидридов и т. ц. Таким образом, при адсорбции происходит перестройка поверхности с участием адсорбированных атомов. Этот результат, полученный с помощью дифракции медленных электронов, представляет собой важное и даже сенсационное открытие и вынуждает нас к полному пересмотру представлений об элементарном механизме адсорбции. [c.140]

Л. Н. Теренин и его ученики успешно применяют оптические методы для решения многих проблем катализа. А. Н. Фрумкин разработал совершенный электрохимический метод изучения адсорбции газов и структуры поверхности металлов. А. В. Фрост, Д. П. Добычин, П. Д. Данков и др. для изучения механизма реакции гидрогенизации этилена пользовались измерением электропроводности катализатора во время реакции. О. И. Лейпунский и А. В. Ривдель исполъзовали изменение разности контактных потенциалов для выяснения природы активированной адсорбции. Для изучения ориентации молекул в адсорбционном слое на твердых контактах А, X. Борк воспользовался точными кинетическими исследованиями. С. 3. Рогинский и И. Е. Брежнева для изучения поверхности твердых контактов и происходящих на них процессов воспользовались омечеными атомами, применяя искусственные радиоактивные изотопы. Рентгенографическое исследование влияния параметров решетки и размеров первичных кристаллов на активность и избирательность действия катализаторов, а также рентгеновский анализ промышленных катализаторов проводили А. М. Рубинштейн, Г. С. Жданов, В. П. Котов и Г. Д. Любарский. Исследование поверхностных слоев методом дифракции быстрых электронов в течение нескольких лет ведет 3. Г. Пинскер. Электронномикроскопические исследования катализаторов проводят А. Б. Шехтер, С. 3, Рогинский и др. В последние годы для изучения катализаторов начали применять термический анализ. [c.11]

В-третьих, исследование осаждения углерода в активных углях, на наш взгляд, может привести к новым методам изучения некоторых параметров их пористой структуры. Действительно, осаждение углерода в определенных условиях разложения углеводородов представляет собой гетерогенный процесс, на который должны влиять и общая поверхность осаждения, и ее структурное и химическое состояние, и их изменения в этом процессе. Так, в работе [2] осаждение углерода из бензола в активном угле использовано для изучения взаимосвязи различных пор в активных углях, в работе [1] осаждение углерода из метана — для опредеденмя- размеров единичных микропористых зон (ЕМЗ) [3]. Было показано [4, 5], что осаждение углерода в активных углях с узким распределением микропор по размерам приводит к уменьшению в них объема микропор, но не изменяет характеристическую энергию адсорбции Ео, т. е. при осаждении углерода размер микропор сохраняется. [c.231]