Железо, адсорбция газов промотирование

Распределение различных кристаллических фаз в невосстановленных и восстановленных катализаторах может быть установлено с помощью электронного микроскопа (рис. 41). Поверхности железа и промоторов могут быть измерены отдельно методами адсорбции газов. Эти исследования показали, что промоторы, особенно окись калия, хорошо перемешаны с железом и что более 90% поверхности железа покрывается ими, оставляя для осуществления катализа менее 10%. Однако имеющаяся свободная поверхность железа и активность промотированного катализатора значительно более высоки, чем для непромотированного железа, и они уменьшаются намного медленнее. [c.162]

Осн. работы относятся к химии поверхностных соед. и гетерогенному катализу. Выдвинул (1933) одну из первых теорий поверхностных промежуточных соед. в катализе. Наряду с X. С. Тэйлором установил (1935) определяющую роль энергии активации в возникновении разных типов хемосорбции. Совм. с С. Брунауэром и Э. Теллером разработал (1938) метод определения удельной поверхности порошкообразных и пористых ТВ. тел, основанный на теории полимолекулярной физической адсорбции газов (метод БЭТ). Изучал совм. с Брунауэром механизм промотирования катализаторов, установил (1940) диспропорционирование состава поверхностных слоев под влиянием сорбции промоторов. Посредством изотопных методов изучил (1950) механизм начальных стадий синтеза углеводородов на основе оксида углерода и водорода. Независимо от Э. В. Брицке и А. Ф. Капустинского открыл явление термической диффузии в р-циях восстановления оксида железа (II) водородом. [c.523]

Наиболее известным примером использования селективной хемосорбции для определения удельной поверхности неметаллического компонента является измерение адсорбции двуокиси углерода на окиси калия в промотированных железных катализаторах синтеза а.ммиака [117]. В этих катализаторах содержится, например, до 1,6% К2О в качестве промотора и - 10% AI2O3 в качестве стабилизатора. Адсорбцию проводят при 195 К, повышая давление двуокиси углерода до 80 кПа ( 600 мм рт. ст.). В указанных условиях происходит и физическая и химическая адсорбция газа количество последнего принимают равным тому количеству адсорбата, которое не откачивается при 273 К- Результаты более поздних исследований [118, 119] показывают, что первоначальное предположение, согласно которому двуокись углерода хемосорбируется только на поверхности окиси калия, следует тщательно проверить, поскольку известно, что при 195 К двуокись углерода быстро и прочно адсорбируется на чистом железе. Даже допуская, что при монослойном покрытии железа двуокисью углерода Хт 10, нельзя не прийти к выводу, что по крайней мере некоторая часть хемо-сорбированной двуокиси углерода, отнесенная к адсорбции на окиси калия, должна протекать на железе. Возможно, что хемосорбция двуокиси углерода на поверхности железа снижается до миниму.ма в результате присутствия адсорбированного (остаточного) кислорода, и это может объяснять, почему дисперсные железные катализаторы без окиси калия не хемосорбируют значительного количества двуокиси углерода. [c.331]

ОКИСИ алюминия) железный катализатор с окисью углерода при различных давлениях и измеряли полную адсорбцию (включающую хемосорбцию и физический слой, расположенный выше). В каждом случае при иагревании до 0° физический слой удалялся и оставался только хемосорбированный слой, так что при повторном охлаждении до —183° и адсорбции количество поглощенного газа служило мерой физической адсорбции. Разность между полной и физической адсорбцией (см. рис. 67, две нижние кривые) давала величину хемосорбции. Таким образохм, здесь производилось два определения —объема газа, необходимого для заполнения монослоя (см. стр. 169— 170), давшее совпадающие результаты и позволившее сделать предположение, что все поверхностные атомы железа хемосорбируют окись углерода. Однако в случае одно- или дважды промотированного катализатора площадь хемосорбиро-вавшей поверхности (железо) была меньше полной поверхности, хотя обе они и превышали поверхность непромо-тированного катализатора (табл. 33). Около 60% поверхности приходилось на долю промоторов и только около [c.299]

В промотированных катализаторах синтеза аммиака часть поверхности, занятая основным компонентом — железом, определяется по низкотемпературной хемосорбции окиси углерода. Количество хемосорбированного газа при этом вычисляется по методу С. Брунаузра и П. Эмметта [1] как разность между величинами суммарной и физической адсорбции окиси углерода при —183° С. [c.177]

Неоднородность поверхности адсорбента сказывается значительно больше при хемосорбции, чем при ван-дер-ваальсовой адсорбции. Влияние неоднородности на хемосорбцию будет детально обсуждаться во II томе здесь же мы поясним это на двух примерах, Во-первых, Брунауер и Эммет нашли, что если часть поверхности железного катализатора покрыта слоем кислорода, то физическая адсорбция азота (или любого другого газа) происходит одинаково легко как на части поверхности, покрытой кислородом, так и на неокисленных атомах железа, хемосорбция же водорода или окиси углерода исключена на окисленной части и протекает лишь на атомах железа. Если вся поверхность покрыта кислородом, хемосорбция водорода при —78° или окиси углерода при —183° почти полностью исключена, на физическую же адсорбцию азота окисление поверхности практически не оказывает влияния. Во-вторых, Эммет и Брунауер нашли, что поверхность железнох о катализатора, промотированного окисью алюминия, [c.459]

Куммер и Эмметт [42] при помопщ дифференциального изотопного метода показали, что поверхность промотированного добавками АЬОз — 2гОг — ЗЮг железного катализатора неоднородна. Они последовательно добавляли радиоактив1ную СО и СО нормального состава, а затем откачивали СО при повышенных температурах. Не все полученные ими результаты удалось интерпретировать однозначно. Например, следует отметить, что в том случае, когда первая порция СО подается на катализатор при—78°, а вторая при —195°, наблюдается очень слабый обмен при —195°, но если обе порции подаются при —195°, то происходит быстрый обмен, соответствующий половинному покрытию поверхности железа. При сравнении этих данных с приведенными выше результатами по хемосорбции СО на катализаторе, промотированном тремя добавками КгО—СаО—АЬОз, становится ясно, что хемосорбция СО на промотированном железном катализаторе еще не может быть полностью объяснена. Другой попыткой разрешить эту проблему являются опыты Биба и Стивенса [43], которые измеряли теплоты адсорбции СО и других газов на промотированных железных катализаторах. Они нашли, что начальная дифференциальная теплота адсорбции при —78° приблизительно в два раза больше, чем при —183°, и при обеих температурах наблюдается быстрое уменьшение дифференциальной теплоты адсорбции с увеличением степени покрытия поверхности. [c.23]

Что касается хемосорбции азота, то медленная адсорбщ1я наблюдалась на дважды промотированном железе [26], на порошке вольфрама [27] и на напыленной в вакууме пленке железа [28]. Было найдено, что в первых двух системах энергии активации увеличиваются с увеличением адсорбции. В обоих случаях при малых заполнениях поверхности было получено экстраполяцией значение энергии активации, равное 10 ккал/моль. Последние исследования системы азот — железный катализатор, проведенные автором, показали, что энергия активации в определенном интервале малых заполнений остается почти постоянной и равной 8 ккал/моль, а затем увеличивается линейно с ростом логарифма количества адсорбированного газа. [c.321]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология