Особенности гетерогенного катализа

Характерной особенностью гетерогенного катализа является высокая концентрация атомов и молекул катализатора и реагирующих веществ в пограничном реакционном объеме. Так, концентрация поверхностных атомов никеля, отнесенная к объему ш, будет соответствовать приблизительно 20 М раствору, а реагирующих веществ в тем же объеме со при пределе адсорбции — 10 М раствору. Хотя особенность элементарного химического акта в гетерогенном катализе определяется главным образом спецификой химического взаимодействия реагирующих молекул с поверхностью катализатора, процессы адсорбции и диффузионного переноса могут играть существенную роль. [c.637]

ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ГЕТЕРОГЕННОГО КАТАЛИЗА [c.397]

Согласно развиваемым представлениям, существенная специфическая особенность гетерогенного катализа и состоит в том, что катализатор временно аккумулирует энергию, освобождающуюся при элементарном акте процесса, в непрочных образованиях и эта аккумулированная энергия в дальнейшем используется для активирования новых молекул реагирующих веществ (для развития цепи). Аккумулирование энергии катализатором возможно не только путем возникновения на его поверхности локальных участков с искаженной кристаллической решеткой. По-видимому, возможны и другие механизмы такого аккумулирования энергии катализатором, которые мы здесь рассматривать не будем [32, 33]. [c.54]

Особенность гетерогенного катализа состоит в том, что катализаторы (обычно твердые вещества) находятся в ином фазовом состоянии, чем реагенты и продукты реакции. Реакция развивается на поверхности твердого тела, которая всегда имеет много дефектов, в том числе свободные электронные пары, не участвующие в образовании связи. Молекулы реагентов легко взаимодействуют с этими электронами и благодаря образующимся связям удерживаются на поверхности катализатора. В результате некоторые связи внутри адсорбированных молекул настолько ослабевают, что молекулы либо разрушаются, либо превращаются в активные радикалы. Каталитическая активность твердого вещества тем выше, чем лучше реагенты адсорбируются на его поверхности и чем слабее продукты реакции удерживаются ею. При этом важно, чтобы, изменяя энергетическое состояние молекул реагента, катализатор сам не образовывал с ними прочных химических связей. [c.59]

В связи с указанными особенностями гетерогенного катализа можно выделить четыре основные стадии этого процесса 1) диффузия исходных веществ к поверхности катализатора 2) абсорбция исходных веществ на активных центрах за счет химических и электростатических сил 3) взаимодействие адсорбированных веществ с образованием продуктов реакции 4) десорбция продуктов с поверхности и диффузия из в глубь фазы. [c.298]

Направление научных исследований теоретическая физика термоядерная физика методы измерения параметров плазмы кинетика химических реакций синтез моно- и поликристаллов сверхчистых керамических материалов свойства керамических материалов при высоких температурах синтез меченых соединений разделение устойчивых изотопов 0 , В °, N методом изотопного обмена в процессе дистилляции электронная структура молекул органических соединений синтез органических соединений синтез и полимеризация новых мономеров синтез гетероциклических соединений химические материалы для защиты от радиации координационные соединения синтез и спектральный анализ порфиринов и их металлических комплексов химия высокомолекулярных соединений эффект радиации на полимеры физические и реологические свойства высокомолекулярных соединений ионообменные смолы оптически активные, хелатные и изотактические полимеры изучение механизма каталитических реакций, особенно гетерогенного катализа с использованием металлов и окислов металлов радиационная химия радиолиз водных растворов антибиотики, противоопухолевые и противотуберкулезные препараты меченые органические соединения полярографические исследования в области органической химии и биохимии микробиология фермен- [c.377]

Общим вопросам реакций с участием комплексов посвящен ряд монографий [26—30], поэтому мы ограничимся рассмотрением некоторых частных вопросов, связанных с особенностями гетерогенного катализа и прогнозирования катализаторов этого типа. [c.18]

Третьим источником формирования исследований каталитического окисления углеводородов, как было сказано, являлись научные работы в области катализа, в особенности гетерогенного катализа, в начале текущего столетия. Из этого источника были почерпнуты сведения о методах проведения каталитических реакций, данные о роли температурного режима и о применении высоких давлений и, наконец, ряд указаний о подборе н приготовлении катализаторов. [c.306]

Из прочих многочисленных особенностей гетерогенного катализа жидкофазных реакций отметим следующие [c.507]

Физическая химия по мере своего развития переходит от феноменологического, макроскопического описания явлений (термодинамика, электрохимия, формальная кинетика) к микроскопическому , молекулярному. Так, развитие статистической физики позволило дать практические методы нахождения ряда термодинамических величин. Микроскопическое описание твердого состояния позволило глубже понять электрохимические и поверхностные явления и некоторые особенности гетерогенного катализа. Исследование молекулярных пучков способствовало превращению химической кинетики в одну из наиболее развитых областей физической химии. Поэтому большинство разделов физической химии включает две части старую и новую подобное раздвоение неизбежно отражается на построении курса физической химии. [c.7]

Иной, чем в газовой фазе, механизм- процесса, протекающего на твердой поверхности катализатора в жидкой фазе, обусловливает значительную скорость реакции. Так, для одних и тех же конкретных реакций при проведении их в газовой и жидкой фазах с применением близких по составу катализаторов активность катализатора в последнем случае на 1—2 порядка выше при этом температура процесса на 100—200 град ниже, чем в первом случае [26]. Эта особенность гетерогенного катализа в жидкой фазе, благоприятная для проведения процессов с участием термолабильных вешеств, а также возможность отвода тепла экзотермических реакций за счет испарения легколетучих компонентов реакционной смеси делают жидкофазные каталитические процессы в отдельных случаях более предпочтительными, чем газофазные. [c.430]

Несомненно, что в будущем гомогенный, и особенно гетерогенный, катализ обеспечит проведение реакций изомеризации и для таких альдегидов и кетонов, которые легко уплотняются в условиях водно-кислотной среды. [c.166]

I. Основные особенности гетерогенного катализа [c.90]

Особенности гетерогенного катализа [c.78]

На основании этого рисунка по параметрам уравнения Аррениуса можно судить о характерных особенностях гетерогенного катализа. Во-первых, простое уравнение Аррениуса, или [c.363]

Вторжение электрона в катализ началось еще в конце второго десятилетия нашего века. К этому периоду относятся работы Л. В. Писаржевского, идеи которого оказали значительное воздействие на направление теоретических исследований в области катализа. Л. В. Писаржевский предполагал, что каталитическая активность металлов непосредственно связана со свободными электронами в металле, удары которых, как он думал, могут активировать молекулы реагирующих веществ. В настоящее время ряд трудных теоретических вопросов катализа успешно разъяснен с помощью электронных представлений о структуре твердых тел. Две существенные особенности гетерогенного катализа сыграли роль отправных точек для развития электронной теории катализа. Первая заключается в том, что огромное число активных твердых катализаторов — это металлы переходного типа или полупроводники, вторая — бесспорно установленный факт тесной связи между активностью и неоднородностью поверхности катализатора. Различные дефекты кристаллов катализаторов — химические и физические — не только сильно влияют на активность, но, как правило, и являются теми местами, на которых развертывается каталитический процесс. Химические дефекты возникают, например, при внедрении атомов примеси в кристаллическую решетку основного вещества физические дефекты получаются в результате разнообразных нарушений правильного пространственного расположения атомов в решетке. В отдельных узлах иногда отсутствуют атомы — решетка имеет пустые узлы. В других случаях атомы смещаются в междуузлия или образуют дополнительные скопления на поверхности и т. д. [c.439]

В предыдущих главах были рассмотрены, хотуТ к далеко не в полной мере, успехи катализа, достигнутые на различных ступенях его развития. Как видно, эти успехи огромны, и не будет преувеличением утверждать, что они в основном теперь определяют общие успехи химии все важнейшие достижения химической технологии связаны с промышленным, в особенности гетерогенным, катализом. Именно гетерогенный катализ позволил решить такие задачи, которые были не под силу классическим методам синтеза, и в первую очередь задачи, связанные с прямым превращением предельных нефтяных углеводородов в непредельные углеводородные мономеры, в спирты, альдегиды, кетоны и кислоты, в различные другие функциональные производные, в карбо- и гетероциклические соединения., [c.112]