Поверхность твердых катализаторов и активность

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]

Мы уже знаем, что на поверхности твёрдого тела катализатора находятся активные центры, взаимодействующие с приблизившимися к ним молекулами. При этом молекулы яда более активно прилипают к поверхности катализатора, и когда они прилипнут, их трудно оторвать. Прилипшие молекулы яда не дают возможности подойти к активным центрам другим, нужным для реакции, молекулам. А так как доля площади, занимаемая активными центрами, по отношению ко всей поверхности катализатора мала, то достаточно небольшого числа молекул яда, чтобы прекратить деятельность катализатора. [c.29]

На рис. 6 схематически показано строение никелевого катализатора. Атомы никеля, находящиеся на вершинах холмов и гор поверхности кристалла, химически особенно активны. Такие выступы на поверхности катализаторов называют активными центрами. Посторонняя, чужая молекула, соприкоснувшись с катализатором, оседает на нём или, как говорят, адсорбируется, и при этом попадает в поле действия электрических сил частиц твёрдого катализатора, особенно частиц, находящихся в активных центрах. Вследствие этого связи между атомами в адсорбированной молекуле ослаблены или нарушены вовсе молекула легче вступает в химическую реакцию как говорят, она становится активированной. Поэтому, когда другая, посторонняя молекула сталкивается с такой активированной молекулой, они уже легко (т. е. с меньшей энергией активации) вступают в реакцию. [c.25]

Заканчивая описание механизма действия катализаторов, остановимся на работах советского учёного Н. И. Кобозева и его сотрудников. Используя богатый опытный материал, Кобозев создал другую очень интересную теорию о природе активной поверхности катализаторов—так называемую теорию активных ансамблей .Сущность этой теории состоит в том, что активность поверхности твёрдого тела (кристалика) создаётся свободными атомами вещества, т. е. такими атомами, которые не входят в кристаллическую решётку катализатора. Они могут свободно перемещаться по поверхности катализатора. Однако путь их перемещения ограничен маленькими площадками (микроплощади), которые покрывают поверхность твёрдого тела. Эти площадки создают, как обычно говорят, мозаичную структуру поверхности. Единичные атомы не активны. Но когда они собираются в небольшие группы (ансамбли), по два-гри атома на микроплощадке, тогда они создают активные каталитические центры. Например, опытами и расчётами установлено, что для синтеза аммиака (NHз) на микроплощадке катализатора нужен ансамбль, состоящий из трёх атомов железа. Б этом случае катализатор (уголь с нанесённым на его [c.27]

Способность вещества к обугливанию ( карбонизации, образованию углистого остатка ) под действием химических реагентов, высоких температур и активных твёрдых поверхностей яв1иется качественным признаком его принадлежности к классу органических соединений. Она лежит в основе процессов промышленного производства углеродных материалов и является причиной усложнения условий проведения, технологических схем, аппаратурного оформления, механизации и автоматизации многих процессов химической переработки и сжигания горючих ископаемых, биомассы и их дериватов вследствие образования обогащённых углеродом побочных продуктов, загрязняющих целевые продукты, аппаратуру, катализаторы, реагенты, растворители и окружающую среду. Поэтому карбонизация органических веществ и материалов является объектом многолетних, постоянно расширяющихся и углубляющихся исследований, проводимых как в аспекте создания, производства и применения углеродных материалов, так и с точки зрения у.ченьшения или устранения отрицательных последствий её протекания в процессах переработки и применения органических веществ и материалов. [c.5]

Катализатор, содержащий природный диатомит Мальчевского месторождения, активнее катализаторов на диатомитах месторождений Ин-зенское и Кисатиби, что согласуется с ранее обнаруженным нами эффектом повышения селективности по жидким и твёрдым углеводородам на катализаторах с более мелкопористой структурой, которая характерна для диатомита Мальчевского месторождения. При использовании обогащённого и модифицированного карбонатом натрия диатомита наблюдается существенное увеличение активности катализатора, что проявляется в снижении температуры синтеза углеводородов и повышении выхода Сбо+ на 20%. Максимальный выход Сз и селективность по С о получены на катализаторах с максимальными значениями поверхности диатомита, которая обеспечивается прокаливанием при температурах 450-700 С. [c.62]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология