Оксиды металлов активная поверхность, определени

Условия пассивации видны на анодных поляризационных кривых сталей (рис. 100). Если повышать электродный потенциал нержавеющей стали в растворе серной кислоты, то плотность тока увеличивается до максимума, причем металл находится в активном состоянии (3) и растворяется, а плотность тока характеризует скорость растворения. При определенном потенциале пассивации (4) плотность коррозионного тока начинает резко понижаться металлическая поверхность пассивируется (2). Пассивацию связывают с образованием тончайшей защитной пленки, которая состоит в основном из оксида и гидроксида хрома. Если потенциал продолжать увеличивать до очень высоких значений, плотность тока снова возрастает вследствие так называемой транспассивной коррозии (1) . [c.109]

Каталитическую активность гетерогенного катализатора характеризуют константой скорости реакции, отнесенной к одному квадратному метру поверхности раздела фаз реагентов и катализатора, или скоростью реакции при определенных концентрациях реагирующих веществ, отнесенной к единице площади поверхности. Промышленные катализаторы применяют в форме цилиндров или гранул диаметром несколько миллиметров. Гранулы катализатора должны обладать высокой механической прочностью, большой пористостью и высокими значениями удельной поверхности. Большую группу катализаторов получают нанесением активного агента, например платины, палладия, на пористый носитель (трегер) с высокоразвитой поверхностью. В качестве носителей применяют активированный уголь, кизельгур, силикагель, алюмогель, оксид хрома (П1 и другие пористые материалы. Носитель пропитывают растворами солей металлов, например Pt, Ni, Pd, высушивают и обрабатывают водородом при 250—500° С. При этом металл восстанавливается и в виде коллоидных частиц [л = (2 -f- 10) 10 м1 осаждается на поверхности и в порах носителя. Можно провести синтез катализатора непосредственно на поверхности носителя, пропитав носитель растворами реагентов, с последующей термической обработкой. Так получают катализаторы с металлфталоцианинами, нанесенными на сажу, графит и другие носители. Широко применяются металлические сплавные катализаторы Ренея. Их получают из сплавов Ni, Со, u, Fe и других металлов с алюминием в соотношениях 1 1. Сплав металла с алюминием, измельченный до частиц размером от 10" до 10" м, обрабатывают раствором щелочи, алюминий растворяется, остающийся металлический скелет обладает достаточной механической прочностью. Удельная поверхность скелетных катализаторов превышает 100 м г" . Такие катализаторы применяются в процессах гидрирования, восстановления и дегидрирования в жидкофазных гете рогенно каталитических процессах. [c.635]

Во всех импульсных методиках исследования адсорбции органических веществ на каталитически активных металлах важным условием получения корректных результатов является обеспечение заданных хорошо воспроизводимых состояний поверхности к моменту начала адсорбции. Это достигается многоимпульсной потенциостатической предварительной обработкой электрода, лишь после которой проводится адсорбция органического вещества и в дальнейшем задается рабочий потенциодинамический или гальваностатический импульс. Программированное выдерживание электрода в течение определенных интервалов времени при разных значениях Ег предназначено для удаления адсорбированных примесей, десорбции ранее адсорбированного исследуемого соединения, восстановления оксидов и т. п. Последовательность прямоугольных потенциостатических импульсов, используемых при предварительной обработке электрода, определяется материалом электрода, природой органического вещества и характером решаемых задач. [c.16]

По классификации Танабе [17], каталитически активные в изомеризации твердые вещества (оксиды, хлориды и фториды алюминия, цинка и других металлов, алюмосиликаты и другие смешанные оксиды) считаются твердыми кислотами, так как они могут переводить основания в сопряженную кислотную форму, причем источником протонов является поверхность твердого тела. Но твердое тело может выступать и в качестве кис-лоты ЛьюиСа — акцептора пары электронов. Мерой кислотной силы поверхности является Яо (стр. 67). В случае твердых тел нужно иметь в виду, что их поверхность неоднородна и они могут содержать кислотные центры разной силы. При этом, как ясно из предыдущих разделов, для осуществления скелетной изомеризации нужны сильные кислотные центры. Методы определения Яо для центров твердого тела и концентрации разных кислотных центров рассмотрены в работе [17] . [c.174]

Поверхность, приходящаяся на долю активного вещества в нанесенном катализаторе, может быть определена по избирательной хемосорбции некоторых веществ. Идея метода [9] основана на том, что при определенных температурах и давлениях некоторые вещества хорошо адсорбируются на одних фазах катализатора и практически не адсорбируются на других. Доказано, что существуют условия, при которых водород или кислород практически не адсорбируются на носителе, а только на металле. Такая селективная адсорбция позволила разработать методы определения поверхности металлов. В общем случае соотношение между адсорбцией на металле и носителе зависит от температуры и давления. На рис. 4 показаны изобары сорбции водорода на платине, силикагеле и оксиде алюминия [12]. Минимальная адсорбция на силикагеле наблюдается при 250 °С, а на оксиде алюминия при 300 °С. При высоких температурах адсорбция осложняется растворением водорода в металле (абсорбция). [c.30]

В случае нанесенных катализаторов, а также некоторых других типов многофазных катализаторов помимо общей поверхности существенное значение имеет определение ее доли, занимаемой активным компонентом (как правило, металлом или оксидом переходного металла). Соответствующие измерения основаны на способности этих компонентов к хемосорбции. В зависимости от природы металла в качестве адсорбата используют водород, кислород, СО и некоторые другие соединения [89]. Зная количество хемосорбированного газа и предполагая, что одна адсорбированная частица связана с единственным атомом металла, можно рассчитать число поверхностных атомов активного компонента катализатора и далее его дисперсность, т. е. отношение числа атомов на поверхности к их общему числу. Надежные измерения дисперсности адсорбционным методом могут быть произведены для частиц с диаметром от одного до нескольких десятков нанометров. [c.208]

Рассматривая вопрос об особом место переходных элементов, следует учесть возможность частичного объяснения наблюдаемых явлений другими, более тривиальными причинами. Так, в частности, не исключена возможность, что резкое различие в каталитических свойствах переходных и непереходных металлов может быть в определенных случаях обусловлено меньшей прочностью связи атомов нормальных металлов с твердым или, соответственно, жидким металлом. Поскольку, как было показано выше, у непереходных металлов отрыв атома металла требует значительно меньшей энергии, весьма вероятно, что и образование на поверхности металла новых фаз в результате взаимодействия металла с компонентами реакции, в частности образование оксидов, гидридов и т. д., при прочих равных условиях происходит легче для непереходных металлов. Ясно, что образование на поверхности металла плохо проницаемой нленки продуктов, затрудняю-ш ей доступ к чистому металлу, может привести к ошибочному выводу об отсутствии каталитической активности у соответствуюш его металла. Подчеркнем, что в случаях реакций гидрирования, для которых удается изучить каталитические свойства более широкого круга элементов в виде простых тел, заметная каталитическая активность наблюдается в отдельных случаях и для щелочных и щелочно-земельных металлов (цезий, кальций) и для их гидридов. [c.126]

Цокровные электропроводящие лаки служат для образования механически прочной, гладкой, блестящей, влагостойкой пленки с заданным удельным сопротивлением на поверхности аппарата или прибора. Такая пленка защищает изделие от действия влаги, растворителей и химически активных веществ, улучшает внешний вид изделия, предохраняет его от загрязнений. К покровным лакам принадлежат пигментированные эмали — лаки, содержащие пигмент (порошок неорганического состава, обычно — оксиды металлов), придающий пленке определенную окраску, улучшающий ее механическую прочность, теплопроводность и адгезию к поверхности, на которую нанесен лак. В электропроводящих лаках пигментом служит технический углерод пленки таких лаков имеют удельное поверхностное сопротивление 1(Я—10 ° Ом. Лаки используются в электрических машинах на высокие рабочие напряжения для улучшения картины электрического поля на границе пазовых и лобовых частей обмоток. [c.78]

Замечено, что небольшие количества органических кислот не только уменьшают подвулканнзацию смесей с оксидом цинка, но и приводят к существенному улучшению свойств получаемых вулканизатов — увеличению сопротивления разрыву, уменьшению шероховатости поверхности экструдатов и т. д. Поскольку кислоты и их цинковые соли, образующиеся при смешении, являются поверхностно-активными веществами, то при смешении они не только распределяются на поверхности дисперсных частиц, но и способствуют их дезагрегации и более равномерному распределению в эластической матрице. При этом увеличивается поверхность раздела каучук — вулканизующий агент и в условиях вулканизации, когда вследствие растворения пленки поверхность освобождается, вулканизация протекает более эффективно. Избыток органической кислоты можно использовать для регенерации вулканизатов [60]. Вулканизат размалывают в крошку на вальцах, добавляют стеариновую кислоту и через короткое время получают пластичную шкурку. Для повторной вулканизации в смесь необходимо ввести определенное количество оксида металла. [c.163]

В работах по термоокислительной и термодеструкции наполненных полимеров свойствам наполнителя уделяется, как правило, мало внимания. Исходные характеристики наполнителя (удельную поверхность, пористость, состояние поверхности) практически не контролируют, и предполагается, что в процессе термо деструкции наполнитель не претерпевает изменений. В то же время по своей химической природе наполнители могут быть условно разделены на инертные, не изменяющиеся при нагревании до определенных температур в условиях разложения полимера, такие как стекло, диоксид титана, тальк и др., и активные - изменяющиеся в этом процессе. К последним в первую очередь относятся высокодисперсные металлы и некоторые оксиды металлов. В системах, наполненных активными наполнителями, в процессе деструкции могут образовываться новые соединения, например типа солей жирных кислот для системы полиэтилен-медь [123, 142]. На возможность появления в процессе термообработки поверхностных или объемных фазовых оксидов на поверхности металла для систем на основе полиэтилена, содержащих Си, Т1, N1, РЬ в соотношении 1 1 (по объему), указано в работах [41, 42, 169, 187]. Таким образом, исследова- [c.127]

В отличие от химической очистки при травлении происходят изменения материала, его размеров, микроскопической и суб-микроскопической структуры поверхности. При травлении возрастает свободная поверхностная энергия за счет образования определенного слоя при взаимодействии субстрата с травильным раствором. Эти слои имеют, как правило, полярный характер. Травление — важнейший способ обработки поверхности субстратов, в основном металлов. В результате травления устраняются остатки жиров, которые могли остаться на поверхности, слои оксидов, образуются активные центры с полярными группами, достигается очень тонкое и равномерное щерохова-ние поверхности под действием травильного раствора. [c.66]

Катализаторы с низким газодинамическим сопротивлением. Многочисленные исследования были посвящены разработке катализаторов, обеспечивающих низкий перепад давления. Это свойство позволяет работать при очень малых временах контакта и таким образом минимизировать образование вторичных продуктов. Можно выделить несколько основных типов катализаторов, наиболее часто предлагаемых для проведения процесса. Это блоки сотовой структуры, пе-нокерамика и металлические сетки. Блоки представляют жесткую структуру с каналами определенной формы или геометрии, на которую наносят вторичный носитель — слой оксида с высокой поверхностью (А120з, 2г02 и др.). Керамическая основа блоков обычно делается из кордиерита или карбида кремния. На подготовленные таким образом блоки наносят активный компонент, например, металлы платиновой группы или никеля. [c.25]

Скелетные катализаторы можно активировать разными способами, причем для определенной реакции некоторые оказываются намного эффективнее, чем другие. Если оставить иераство-рениыми значительную часть алюминия или слой оксида алюминия и щелочи под поверхностью металла, то алюминий и щелочь могут сильно влиять на свойства катализатора, прежде всего иа его активность и селективность. Хранение активированного катализатора осложняется вредным взаимодействием скелетного никеля со. многими жидкостями (в том числе водой и метанолом), которыми предотвращают контакт катализатора с воздухом. [c.110]

К первому типу относятся продукты коррозии, сформировавшиеся в средах с пониженным содержанием ионов кальция (менее 300 мг/л) (рисунок 2.2). Это плотные, хорошо сцепленные с металлом слои, которые до определенного времени хорошо защищают поверхность металла от контакта с коррозионной средой. Типичный вид таких многослойных продуктов коррозии, образовавшихся на поверхности трубы из стали 20, представлен на рисунке 2.3. Видно, что продукты коррозии состоят из чередующихся слоев фаз оксидов РезОд, карбонатов РеСОз и их сочетанием. На поверхности продуктов коррозии наблюдается вьщеление слоя макиновита Ре8. Для сравнения на рисунке 2.4 приведена структура (шлиф) и фазовый состав прокатной окалины на поверхности трубы в состоянии поставки. Сравнивая приведенные микрофотографии, видно, что при взаимодействии с коррозионно-активной средой происходят значительные изменения поверхностных слоев. [c.488]

Принцип действия антисажевых присадок изучен недостаточно хорошо, в первом приближении он заключается в понижении температуры выгорания сажи до 250-300 °С, сравнимой с температурой ОГ, за счет добавок соединений меди, железа и других металлов. Металлы сгорают до оксидов, которые затем легко восстанавливаются сажей на поверхности фильтра (рис. 45) [82]. Но этого недостаточно. Имеются данные, которые свидетельствуют, что механизм наблюдаемого процесса сложнее. В специальных опытах было показано, что добавка самих оксидов железа к саже на температуру ее воспламенения не влияет. Это позволяет предположить, что при разложении присадки образуются особые каталитически активные формы металла, причем на это требуется определенное время. На рис. 46 [83] показано влияние железосодержащей присадки на противодавление фильтра. В первые часы, несмотря на наличие присадки, оно растет. Впрочем, чем выше концентрация присадки в топливе, тем интенсивность роста меньше. Однако через 20-30 ч работы противодавление начинает падать и стабилизируется на некотором, одинаковом для всех концентраций присадок [в интервале 0,02-0,26% (мае.)], уровне. Полагают, что за это время на слое сажи, осевшей на поверхности фильтра, формируется достаточное количество активных каталитических центров. [c.88]

Выпадание солей из перегретого пара в турбине происходит в результате трех одновременно протекающих процессов изменения физико-химических свойств пара при его расширении отложения их на поверхности металла эрозии этих отложений. Для коррозионного повреждения работающей турбины необходима определенная концентрация коррозионно-активных веществ. В зоне влажного пара температура металла выше температуры пара. В результате при выпаривании и высушивании может возникнуть опасная концентрация соли на поверхности металла даже при малом содержании загрязнений в паре. В тонких оксидных пленках металла концентрация загрязнений может быть на один-два порядка больше, чем в паре. Оксиды железа действуют как ионообменный материал и могут изменять состав раствора на поверхности. На окисленной металлической поверхности турбины происходит разложение НаС1 с образованием МаОН и НС [28]. [c.473]

Окислительное дегидрирование алкилароматических углеводородов. Эти процессы пока не реализованы в промышленности, но их исследованию уделяется большое внимание. В качестве катализаторов используются оксиды W, ЫЬ, Ре, В1, Мо, 5Ь, фосфаты щелочноземельных металлов, молибдаты, алюмооксидные катализаторы, цеолиты и активные угли. Характерной особенностью алю-мооксидных катализаторов является сохранение их активности при длительном зауглероживании вследствие каталитического действия продуктов окислительного уплотнения, отлагающихся на поверхности катализатора. Активность угольных катализаторов возрастает в процессе их зауглероживания до определенного предела, после чего сохраняется постоянной. [c.141]

Повышение содержания палладия на носителе увеличивает устойчивость катализатора. Определенное влияние оказывает и природа носителя (оксид алюминия, алюмосиликат, диоксид кремния, активированный уголь). Наибольшей устойчивостью обладает палладий, нанесенный на Y-AI2O3 (см. табл. 6.7) [77, 83, 93]. Выше было показано, что природа носителя и поверхностная концентрация палладия влияют на дисперсность и активность последнего. Оказывается, что чем более доступной становится поверхность палладия, тем сильнее возрастает не только активность, но и устойчивость катализатора. Факторы, которые способствуют увеличению активности в расчете на единицу массы катализатора (большая поверхность носителя, высокое содержание Pd, добавки В, Мп или металлов платиновой группы, активация катализатора воздухом, оптимальный способ приготовления) благоприятно сказываются и на устойчивости палладийсодержащих катализаторов (см. табл. 6.7-6.9). [c.268]