Металлы полупроводников

Фундаментом прогнозирования активности, селективности и других специфических свойств катализатора должна стать детальная микроскопическая теория гетерогенного катализа, опирающаяся на современные представления квантовой химии и теории твердого тела. Описывая элементарные акты реакций и превращений вещества на поверхности реального катализатора, такая теория в принципе дает возможность не только в полной мере понять механизм, кинетику и термодинамику катализа, но и предсказать каталитическую способность того или иного металла, полупроводника, диэлектрика в конкретной химической реакции. Однако незавершенность теорий катализа не позволяет однозначно предсказывать оптимальный состав промышленных катализаторов и другие их характеристики для действующих и проектируемых производств. До сих пор решение проблемы подбора катализаторов опирается в значительной мере на эмпирические подходы, сопряженные с большими затратами рутинных форм труда. Так, в поисках первого катализатора для синтеза аммиака было исследовано около 20 тыс. различных веществ [1, 2]. В 1973 г. число известных органических соединений оценивалось в 6 млн. Ежегодно только в нашей стране синтезируется более 40 тыс. новых химических соединений. Таким образом, разработка научно обоснованных целенаправленных стратегий поиска катализаторов представляет актуальную проблему современного катализа. Актуальность проблемы подтверждается еще и тем, что коло 90% промышленных химических и нефтехимических производств ведется с применением катализаторов. [c.56]

ЧИСЛО возможных уровней в зоне ровно в два раза больше, чем число электронов, вследствие чего она является зоной проводимости. Этим объясняется также высокая электрическая проводимость этих металлов. Существует несколько основных типов взаимного расположения энергетических зон (рис. А.62), соответствующих изолятору, одновалентному металлу, двухвалентному металлу, полупроводнику с собственной проводимостью, примесному полупроводнику и-типа и примесному полупроводнику р-типа. Соотношение энергетических зон (рис. А.62) определяет также тип проводимости твердого тела. [c.142]

Основанная на теории МО зонная модель электронного строения металлов, полупроводников и диэлектриков может показаться не сразу очевидной всем студентам, но после ее обсуждения и объяснения она обычно усваивается. Последний раздел, посвященный силикатам, можно опустить без ущерба для усвоения важнейших понятий, но он дает хорошую возможность закрепить положение о связи между структурой и свойствами и обычно вызывает интерес у студентов. [c.577]

При контакте твердого тела с жидкостью на границе раздела фаз помимо двойного электрического слоя в твердом теле образуется такой же слой и в жидкости, причем он возникает независимо от того, является твердое тело металлом, полупроводником или изолятором. [c.191]

В чем заключается различие в строении металлов, полупроводников и диэлектриков (изоляторов) [c.641]

В-третьих, для быстрого протекания каталитических реакций нужно, чтобы катализатор уменьшал энергию активации реакции. Это особенно важно для гомолитических (окислительно-восстановительных) реакций, в которых роль катализатора заключается главным образом в снижении энергии активации при образовании радикалов с разрывом электронной пары. Такими катализаторами будут вещества, имеющие свободные валентности и, следовательно, являющиеся проводниками тока (металлы, полупроводники). Небольшие добавки, повышающие радикальный характер катализатора, будут облегчать переход электронов с катализатора на реагирующее вещество и понижать энергию активации при образовании радикалов на поверхности катализатора. Теоретические основы для выбора втих добавок дает электронная теория. [c.462]

Если приложить к контакту металл — полупроводник электрическое напряжение, то [c.117]

Ускоряющее в большинстве случаев действие катализаторов, образование активных промежуточных соединений, снижение величины энергии активации и ряд других моментов неизбежно приводят к выводу о возможности цепных механизмов в гетерогенном катализе. В. В. Воеводский [67] считает, что ...цепные и радикальные механизмы в гетерогенном катализе должны быть не менее, а по-видимому, даже более распространены, чем в гомогенных реакциях . Тот факт, что небольшое количество катализатора способно превратить в конечные продукты огромные массы реагентов, подтверждает эти идеи. Н. Н. Семенов [68], рассматривая механизм гетерогенно-каталитических процессов с точки зрения цепных механизмов, считает, что на поверхности катализатора (металл, полупроводник) имеются свободные валентности V, поверхностно вступающие во взаимодействие с молекулами реагентов и инициирующие образование свободных атомов, например [c.164]

Зонная структура энергетического спектра, как мы видели выше, отражает ту особенность природы атомных кристаллов (металлов, полупроводников и изоляторов), что в них существует непрерывный трехмерный каркас межатомных связей и свойственное кристаллическому веществу периодическое поле. Электронный энергетический спектр молекулярных кристаллов, построенных из отдельных нульмерных молекул, соединенных ван-дер-ваальсовскими связями, не имеет обычной зонной структуры, а представляет собой совокупность до некоторой степени искаженных в результате слабого обменного взаимодействия молекул молекулярных энергетических спектров, состоящих из дискретных энергетических уровней. Кристаллы цепочечной, сетчатой и каркасной структуры, в том числе разнообразные соединения включения, мы рассматриваем как разновидности молекулярных кристаллов, построенных, соответственно, из одно-, двух- и трехмерных молекул или из их комбинаций. Их энергетические спект- [c.118]

В структуре любого тела имеется некоторое число свободных носителей электрических зарядов электронов — в металлах, полупроводниках и плазме ионов — в расплавленных электролитах и их растворах. В электрическом поле указанные частицы приобретают направленное (упорядоченное) движение, получившее название электрического тока. [c.259]

Бартенев Г. М., Зеленев Ю. В. О механизмах релаксационных процессов при температурах ниже и выше области стеклования. — В кн. Внутреннее трение в металлах, полупроводниках, диэлектриках и ферромагнетиках. М., [c.145]

Твердые фазы немолекулярной структуры представляют собой твердые тела с координационной структурой (металлы, полупроводники и диэлектрики). Химическая связь в них имеет свои особенности и описывается с позиций так называемой зонной теории. Для металлов зонной теории предшествовала модель свободных электронов. [c.129]

Равновесные свойства электрохимических цепей, а также закономерности протекания через них электрического тока являются предметом электрохимической науки. Существенные элементы электрохимической цепи — металлические (или полупроводниковые) электроды, проводники второго рода (растворы электролитов, их расплавы или твердые электролиты) и границы раздела фаз между металлом (полупроводником) и электролитом, между двумя различными проводниками 1-го рода и между двумя различными электролитами. [c.6]

Малые примеси к активной фазе катализатора (металла, полупроводника), как это объясняется электронной теорией катализа, могут резко повышать ее каталитическую активность и влиять на селективность каталитического процесса. Вокруг чужеродного атома, внедрившегося в поверхность катализатора, образуется зона напряжений, спадающих от центра к периферии, обладающих различной избыточной энергией, широким набором дополнительных локальных уровней энергий адсорбции. Тем самым повышается вероятность возникновения участков, оптимально соответствующих условиям данной реакции. Это обычный механизм промотирования катализаторов. Эффективность промотирующего действия добавок (активаторов, промоторов) растет с интенсивностью вызываемых ими нарушений решетки. Поэтому особенно эффективным нередко оказывается промотирование весьма малыми количествами таких веществ, которые при более высоких их содержаниях отравляют катализатор. Промотор может содействовать течению гетерогенно-каталитической реакции, способствуя адсорбции реагирующих веществ или десорбции продуктов с поверхности катализатора. Так, добавка оксида калия к железному катализатору синтеза аммиака способствует десорбции образующегося аммиака с поверхности. [c.306]

Отличие границы металл—полупроводник от границы металл— металл заключается в том, что этот слой распространяется в полупроводнике на значительную глубину (10 —10 см). Это объясняется малой концентрацией зарядов. Обычно значение контактного потенциала (а следовательно, и скачка потенциала) составляет величину порядка 1В. Примем, что двойной слой представляет собой плоский конденсатор. Тогда между зарядом (д), скачком потенциала (ф) и расстоянием между обкладками (х) должно соблюдаться соотношение [c.520]

Работа 5.7. Влияние оксидных прослоек на свойства контакта металл — полупроводник [c.116]

Термоэлектрический эффект. При пропускании электрического тока по цепи, состоящей нз двух разных проводников, спаянных друг с другом, один из спаев охлаждается, а другой нагрснается (эффект Пельтье). В случае применения вместо обычных металлов полупроводников термоэлектродвижущая сила которых во много раз превышает соответствующие значения для металлов, открывается перспектива использования термоэлектрического охлаждения для получения низких температур. Для этой цели должны быть созданы батареи эффективных термоэлементов, изготовленных из полупроводников. [c.654]

Металлы, полупроводники и диэлектрики [c.81]

У полупроводников при комнатной температуре концентрация носителей тока на несколько порядков ниже, чем у металлов. Полупроводники, в которых электрический ток переносится эквивалентным количеством электронов и дырок, называют собственными полупроводниками. [c.310]

Скачки потенциала на границах раздела фаз в электрохимической системе. Взаимные превращения электрической и химической форм энергии происходят в электрохимических системах. Электрохимические системы представляют собой электрические цепи из проводников первого рода (металлы, полупроводники) и второго рода (растворы и расплавы электролитов). В состав электрохимической системы входят электроды. В простейшем случае электрод состоит из металла, находящегося в контакте с раствором электролита. [c.280]

К классу электронных проводников, в которых переносчиками электрических зарядов являются электроны, относятся металлы, полупроводники, большинство металлических сплавов, углерод и некоторые твердые соли и окислы. [c.88]

МЕТАЛЛЫ, ПОЛУПРОВОДНИКИ И ДИЭЛЕКТРИКИ [c.72]

В связи с этим при рассмотрении контакта металл—полупроводник следует различать два принципиально разных случая. [c.178]

Скорость электронного обмена между поверхностью полупроводника и данным видом ионов в растворе зависит от расположения соответствующего элемента в ряду напряжений чем правее находится элемент в ряду напряжений металлов (полупроводников) или металлоидов, тем выше скорость электронного обмена. [c.203]

На какие зоны делятся уровни энергии в кристаллах металлов, полупроводников и диэлектриков [c.287]

Р II с. 24. Образование энергетических зон в металлах, полупроводниках и [c.62]

Таким образом, в состоянии равновесия фазы заряжаются разноименно и возникает двойной электрический слой. Это явление оказывается общим для металлов, полупроводников и диэлектриков и подробно рассматривается в первом случае (металл — раствор ионов металла) в курсах электрохимии. [c.179]

Таким образом, в состоянии равновесия фазы заряжаются разноименно и возникает двойной электрический слой. Это явление оказывается общим для металлов, полупроводников и диэлектриков [13]. [c.167]

По физическим свойствам катализаторы для гидрирования могут быть разделены -на проводники (металлы), полупроводники (окпслы или сульфиды непосредственно или на некислотных (Носителях) и непроводники (окислы и сульфиды на кислотных носителях) электрического тока. Электроотрицательные частицы увеличивают скорость гидрогенолиза, а электроположительные снижают ее. Эти эффекты проявляются для углеводородов всех типов на катализаторах различного состава [16]. [c.216]

При наличии у атомов вещества свободных электронов (металлы, полупроводники) появляется особый вид диа- и парамагнетизма, когда действием внешнего магнитно1о поля спиновые магнитные моменты свободных электронов ориентируются, вследствие чего возникает парамагнетизм электронного газа. При наложении внешнего магнитного поля хаотически движущиеся электроны начинают перемещаться по замкнутым орбиталям, что вызывает Диамагнетизм. Соотношение диа- и парамагнетизма для различных металлов неодинаково. Так, у щелочных металлов преобладает парамагнетизм, а у сурьмы и висмута —диамагнетизм. При малых концентрациях свободных электронов (полупроводники) магнитная восприимчивость существенно зависит от температуры, при высоких концентрациях (металлы) — почти не зависит от нее. [c.192]

На границе электроны из л-полупроводника переходят в р-по-лупроводник, в результате этого обе фазы вблизи границы лишаются носителей электричества (п-полупроводник электронов, р-полупроводник дырок). Если .наложить внешнее поле таким образом, чтобы д-полупроводник был заряжен положительно относительно р-полупроводника, то, как и в рассмотренном выше случае границы металл—полупроводник, сопротивление контактного слоя В озрастает и ток будет запираться . [c.521]

Устанавливают на столик манипулятора образец с контактом металл — полупроводник н подводят зонды манипулятора к электродам диода Шоттки, наблюдая образец в микроскоп. Включают генератор, осциллограф, мнкроампермстр, электрометрический усилитель и цифровой вольтметр. [c.118]

Крылов В. И. и др. Влияние оксидных прослоек на свойства контакта металл — полупроводник. — Физика и техника нолуироводников, 1979, т. 13, с. 2272—2275, [c.129]

По существу, целью всех многочисленных теорий катализа, которые начали появляться еще в прошлом столетии, было предвидение каталитического действия. Но, пожалуй, началом решения этой задачи следует считать рекомендации по подбору катализаторов, которые содержались в мультиплетной теории А. А. Баландина, теории активных центров X. С. Тэйлора и 3. К. Ридила, в классификации каталитических процессов С. 3. Рогинского, а затем в ряде электронных теорий. В результате появились более или менее общие и проверенные выводы о специфическом характере каталитического действия определенных, правда, довольно обширных групп катализаторов, например, для реакций гидро- и дегидрогенизации, окисления, галогенироваиия — металлы и оксиды металлов— полупроводники для реакций гидратации — дегидратации, гидрогалогенирования, алкилирования алкилгалогенидами — бренстедовские и льюисовские кислоты и основания. Но подбор [c.248]

По классификации, введенной Фарадеем, различают два типа проводников — ир0в0(3ны/сы первого и второго рода. Электрическую проводимость в проводниках 1-го рода (металлы, полупроводники) обеспечивают электроны, а в проводниках 2-го рода (растворы электролитов, расплавы, твердые электролиты, ионизированные газы)—ионы. Если электрическая цепь включает, по крайней мере, один проводник 2-го рода, то прохождение постоянного электрического тока — I = ад/сИ ( —время) — по этой цепи сопровождается электрохимическими реакциями на обоих проводниках 1-го рода, находящихся в контакте с проводником 2-го рода. Анодом будем называть проводник 1-го рода, на котором протекает электрохимическая реакция окисления, а сам проводник несет избыточный положительный заряд по отношению ко второму проводнику 1-го рода. Последний будем называть катодом-, на нем протекает электрохимическая реакция восстановления. [c.444]

Представление о зонной теории. Металлы, полупроводники, изоляторы. Валентные отношения в твердом теле с координационной структурой определяются иными законами, чем в молекулах. Само представление о валентности как о способности атома присоединять определенное количество партнеров в применении к твердому телу теряет смысл, так как здесь реализуется возможность коллективного взаимодействия. Так, валентности натрия и хлора в молекуле Na l равны единице, а в твердом состоянии каждый атом натрия окружен шестью атомами хлора, и наоборот. [c.307]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология