Никель как катализатор при окислении окиси углерода

Окисление метана водяным паром до окиси углерода и водорода температура выше 700° для удаления окиси углерода смесь газов пропускают над тем же самым катализатором при 400—500° и окисляют окись углерода водяным паром до углекислоты (промышленный процесс) Смесь угля с железом или никелем (700°) 2057 [c.189]

Было также изучено и окисление метана в окись углерода и водород Наиболее действенным ката.г1изат0р0 М для этой реакции является никель с 01кисью кремния или тория в кач( стве промоторов. При 850—900" метан и кислород реагируют почти количественно с образованием окиси углерода и водорода. Получение водорода из метана при окислении его воздухо.м или кислородо м служило темой многих исследований В одном из таких процессов катализаторами являются окислы металлов, способные восстанавливаться в низшие окислы, напри.мер двуокись титана, или смесь окислов хрома и магния. Получение. водо- Х)да при окислении углеводородов водяным паро.м уже было рассмотрено в гл. 10. [c.918]

Парравано [75] изучал окислительно-восстановительные реакции на окиси цинка, типичном окисле п-типа, пытаясь обнаружить связь между активностью и концентрацией электронов в катализаторе. Для этой цели он вводил определенные количества добавок посторонних ионов, изменяя таким путем электронные характеристики образца. Во всех реакциях, изученных Парравано, а именно в окислении окиси углерода, в обмене водорода с дейтерием и восстановлении окиси никеля, одновалентные катионы увеличивают энергию активации, а катионы с валентностью большей двух — снижают ее. Как при окислении окиси углерода, так и в реакции обмена водорода с дейтерием наблюдался начальный период индукции, в течение которого скорость первой из этих реакций уменьшалась, а второй — увеличивалась. Парравано указывает, что приготовленная на воздухе окись цинка содержит много адсорбированного кислорода окись углерода, по его мнению, должна реагировать с этим кислородом, после чего на поверхности будет дополнительно адсорбироваться кислород [c.46]

Изучение гетерогенного окисления окиси углерода явилось сферой плодотворной деятельности многих исследователей, работающих в области гетерогенного катализа. Весьма активные катализаторы готовились из простых окисей, многокомпонентных смесей окисей и солей кислотообразующих окислов металлов, содержащих главным образом металлы I, VI, VII и VIII групп периодической системы элементов. Многие из этих окислов представляют собой нестехиометрические соединения, которые в зависимости от существующих условий температуры, давления и других факторов легко могут присоединять и отдавать кислород. Знакомство со структурой и свойствами самого катализатора становится поэтому чрезвычайно важным. Весьма специфический характер катализируемых реакций привел к возникновению концепций геометрического фактора в катализе. Так, Питцер и Фрезер [22] указывают на то, что у высших окисей кобальта, никеля и марганца, которые являются эффективными катализаторами окисления окиси углерода, межатомные расстояния металл — кислород изменяются только незначительно, а именно в интервале от 1,75 до 1,85 Я. В случае окиси меди, являющейся промотором, межатомное расстояние равно 1,87 А. Поэтому было высказано предположение, согласно которому геометрия поверхности гопкалитов имеет такой характер, что окись углерода может быть легко адсорбирована путем образования связи одновременно обоими атомами, а именно атомом металла и атомом кислорода. Катализ облегчается путем уменьшения координационного числа атома металла повышенная координация [c.328]

Окись железа (чувствительна к нагреванию) нет с ественных изменений в активности при нагревании до 600° окись железа, содержащая только 0,071% марганца, после 4 часов нагревания до 780° теряет практически полностью свою активность для окисления окиси углерода катализатор, содержащий небольшие количества кремния, меди, алюминия, хрома, марганца, никеля, кальция, серы, фосфора, сохраняет свою активность до 780°, нет различий в активности у одинаковых катализаторов (окиси железа и окиси хрома), нагретых до 750°, а затем быстро охлажденных до 50° и охлажденных медленно необратимые изменения от термической обработки катализатора не могут быть обусловлены магнитными изменениями [c.231]

Скорость процесса контролируется взаимодействием метана с адсорбированным на катализаторе кислородом и тормозится десорбирующимся водородом. Стадия (I) не является лимитирующей. Окисление активных центров происходит быстро с образованием промежуточного соединения, обладающего слабыми основныш свойствами. Меаду подвижным водородным атомом метана и промежуточным соединением устанавливается водородная связь. Вследствие большого сродства водорода к никелю протон, принимающий участие в водородной связи,смещается к атому никеля. В результате разрядки протона на поверхности кристаллического никеля образовавшийся комплекс атомов разлагается на окись углерода, водород и окись никеля. Распад промежуточного соединения не является стадией, контролирующей скорость процесса, о чем свидетельствует большой экзотермический эффект его образования /27/. [c.49]

Свежеприготовленная окись никеля эффективно очищает воздух от окиси углерода уже при комнатной температуре, однако скорость этого процесса быстро уменьшается из-за блокировки поверхности контакта карбонатными комплексами, образующимися при взаимодействии обратимо адсорбированного СО с хемосорбированным на поверхности NiO кислородом [6, 671. На поверхности NiO, полученной частичным окислением тонкодисперсного металлического никеля при 300° С (так называемом препарате Стоуна), эти комплексы обладают очень низкой реакционной способностью по отношению к окиси углерода. Это, очевидно, связано с тем, что хемосорбированный кислород, с которым взаимодействует СО, связан с поверхностью на этом катализаторе очень прочно. [c.227]

Природа связи сернистых соединений с катализаторами, применяемыми в других процессах, мало изучена, но вероятно, что сернистые соединения, хемосорбируясь на них, также влияют иа электронную структуру активного компонента. Показано [429], что при адсорбции сероводорода на поверхности серебряного катализатора окисления этилена в окись этилена увеличивается работа выхода электронов из катализатора и соответственно снижается активность контакта. Изменение работы выхода электрона наблюдается и при адсорбции сероводорода на никеле или железе [431]. Методом ИКС установлено, что в присутствии H2S подавляется адсорбция ацетилена и окиси углерода на Pt—AI2O3. Предполагается, что происходит диссоциативная адсорбция [c.80]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология