Катализ, влияние излучения

Радиационной химии принадлежит большое будущее. Она дает мощные средства воздействия на вещества и химические реакции, причем аппаратурное оформление некоторых радиационно-химических процессов может быть сравнительно несложным. Исследования влияния излучений высокой энергии на химические процессы ведутся во многих направлениях, в частности в области катализа. [c.281]

За короткое время, которое молекулы реагирующих веществ находятся под влиянием катализатора, силы, действующие между атомами или молекулами, быстро изменяются, приобретая большую активность. Предполагают, что это изменение активности индуцируется адсорбированной катализатором энергией. Эта энергия может быть мала в сравнении с количеством вещества, превращенного им в активное состояние. Теорию Планка, выдвигающую необходимость получения энергии в форме квант поглощаемого типа, считают применимой к термическим, а также к каталитическим реакциям. Действие излучения радиоактивных элементов, способствующее химическим реакциям, сравнивали вначале с катализом, но позже стали различать эти типы реакций. Было отмечено [161], что в каталитических реакциях не существует определенного соотношения между количеством затрачиваемой электрической или кинетической энергии и получаемым в реакции выходом, как это бывает в обычных химических реакциях при действии излучения радиоактивных элементов. Катализаторы в растворах обычно действуют до некоторой степени пропорционально их концентрации, между тем как радиоактивные вещества так не действуют. [c.77]

При попадании в катализатор, содержащий цинк, нейтрона появляется новая примесь — атом меди. В этом случае трудно разграничить действие излучения на катализ от влияния примесей на свойства твердого тела. [c.103]

Различные формы углерода, например графит и активные угли из разных источников, являются гетерогенными катализаторами разложения перекиси водорода, отличающимися рядом интересных особенностей. Активность углерода зависит от его происхождения [135] кроме того, ее можно изменять специальной обработкой, Фоулер и Уолтон [136] исследовали влияние добавки солей или желатины на каталитическую активность активированного угля из сахара [136] другие авторы изучали влияние температуры, размеров частиц, концентрации водородных ионов, излучения [137], концентрации перекиси водорода и химической природы поверхности угля. По-видимому, из всех описанных до настоящего времени свойств наиболее существенную роль играет адсорбционная способность поверхности [1381. Однако эффективность катализа не является прямо пропорциональной этой адсорбции. Обработка поверхности, например нагреванием или пропусканием над ней азота [139[, заметно изменяет активность. Чистый активированный уголь из сахара при взбалтывании с растворами перекиси водорода вызывает лишь слабое выделение кислорода, однако действие этого угля можно сильно интенсифицировать, если предварительно нагреть его в вакууме при 600°. Активированный уголь из целлюлозы и рисового крахмала, высушенный при 100°, обладает максимальной активностью более слабым действием отличается уголь из декстрина, инулина и пшеничного крахмала уголь из декстрозы, лактозы, мальтозы или картофельного крахмала едва ли обладает какой-либо активностью. Сырой костяной уголь или кровяной уголь вызывает лишь медленное разложение перекиси [c.399]

Влияние ионизирующих излучений на катализ представляет проблему, в настоящее время еще весьма далекую от своего разрешения. Проводимые исследования можно подразделить на два направления [c.308]

Энергия излучения может способствовать преодолению потенциального барьера. В этом случае процесс несколько отличается от катализа, потому что к системе энергия подводится извне. Излучение может способствовать преодолению потенциального барьера и вызвать цепную реакцию с тем же самым состоянием равновесия, как и в присутствии катализатора, или с его помощью можно снабжать систему свободной энергией, что приводит к иному состоянию равновесия. Различные состояния системы показаны иа рис. 1. 12. В цепных реакциях, катализируемых излучением, наблюдается высокий квантовый выход, и поэтому применение ионизирующего излучения в этих случаях кажется многообещающим, На вопрос о том, будет ли излучение оказывать влияние на действие катализатора, в общем еще нельзя ответить определенно, хотя уже и получены положительные результаты. [c.56]

Целлюлоза устойчива в различных условиях, однако разрушается под влиянием света. Для прямой деструк ции целлюлозы, проявляющейся в разрыве связи С—С или С О, требуется энергия 80—90 ккал/моль. Энергии ультрафиолетового излучения с длиной волны 3000 А вполне достаточно, чтобы вызвать деструкцию макромолекул целлюлозы. Деструктирующее действие света зависит от числа абсорбированных квантов света и времени облучения. Энергия излучения с длиной волны 3400— 4000 А не вызывает разрыва связи С—С или С—О, который может произойти только при одновременном воздействии химической энергии. Излучение с длиной волны больше 3400 А катализирует реакцию окисления целлюлозы. Важное значение при деструкции целлюлозы в атмосферных условиях имеет кислотность среды. Рейс нашел, что деструкция целлюлозы достигает максимума зимой, когда pH атмосферы колеблется около 3. Второй максимум деструкции был обнаружен в июне. Зимой происходила преимущественно гидролитическая деструкция, летом — фотохимическое окисление. Двуокись титана, катализующая в присутствии влаги образование перекиси водорода, ускоряет старение целлюлозы. [c.84]

Окись железа содержит низколежащие электронные состояния (на это указывает ее темный цвет), которые могут препятствовать переходу генерируемых в твердом теле электронов па пентан. Далее мы можем предположить, что окись железа способна уводить электрический заряд из молекул пентана, ионизированных излучением, и оставлять их в таком возбужденном состоянии, которое имеет результатом разложение до метана, но не до водорода. Взаимодействия между жидкостью и твердым телом в возбужденных состояниях, очевидно, очень глубоки, но их природа до сих пор совсем не понятна. Мы можем надеяться, что дальнейшее изучение этого раздела радиационной химии поможет совершенствовать наше понимание всего круга вопросов, связанных с влиянием поверхности и природы гетерогенного катализа. [c.138]

Окисление растворов H2SO3 и ее солей кислородом воздуха сопровождается ультрафиолетовым излучением с длиной волны около 2200 А. Данный процесс является. по-видимому, цепной реакцией, причем возникновение цепей связано с каталитическим влиянием примесей. В пользу этого говорит то обстоятельство, что скорость окисления тем меньше, чем тщательнее очищена взятая для растворения вода. Напротив, при прибавлении к раствору следов солей Fe. Си и т. д. она сильно возрастает. С другой стороны, окисление сульфитов кислородом воздуха может быть сведено почти на нет добавкой к раствору незначительных количеств спирта, глицерина, Sn b и т. п. Задерживающее влияние небольших добавок некоторых веществ на окисление других кислородом воздуха носит название антиокислительного катализа . Явление это иногда практически используется в производстве органических препаратов. [c.333]

Нами проводятся фундаментальные исследования, направленные на расширение синтетических возможностей олефинов нормального строения, в частности на получение на их основе циклических и ациклических кислородсодержащих соединений обладающих комплексом практически ценных свойств антидетонаторов, ингибиторов коррозии, душистых веществ и других. Несмотря на то, что электрофильное оксиметилирование является хорошо изученной реакцией, терминальные олефины не эффективно вступают в эту реакцию. С целью поиска путей интенсификации этого процесса было исследовано влияние микроволнового излучения на кинетику и селективность протекания реакции. В ходе исследований было установлено, что в зависимости от условий и длины углеводородной цепи олефина, с различной селективностью образуются алкилзамещенные 1,3-диоксаны, 4-гидрокситетрагидропираны, тетраги дрофу раны. Сопоставление результатов исследований реакции оксиметилирования а-олефинов формальдегидом, в условиях кислотного катализа при термическом и микроволновом нагреве реакционной смеси показало, что в последнем случае скорость реакции возрастает в 3-5 раз при этом степень осмоления реакционной смеси, связанное с протеканием побочных процессов существенно ниже, чем при термическом нагреве, а конверсия субстрата и выходы конечных продуктов выше. В ходе исследования были найдены оптимальные условия позволяющие получать замещенные производные 1,3-диоксанов, тетрагидропиранов, тетрагидрофуранов. [c.35]

ТТредьтдутттие реакции получения циклических ацеталей и эфиров катализировались кислотами. Представляло интерес исследовать влияние микроволнового излучения на реакцию нуклеофильного замеш,ения, которая приводит к циклическому эфиру в условиях основного катализа. [c.16]

О феноменологических аспектах радиационного катализа на изоляторах и полупроводниках известно гораздо больше [137, 152, 153], что связано с более высокими температурами отжига окислов. Однако Грэм [153] повел успешное сравнение влияния р-радиации, рентгеновского излучения, бом-(5ардировки нейтронами и дейтронами на каталитическую активность ряда металлов — катализаторов реакций гидрирования. Под действием радиации активные центры на этих катализаторах, по-видимому, и создаются и разрушаются суммарный эффект очень мал. Но несмотря на это, он очень важен, так как приводит к улучшению каталитической активности. [c.256]

С влиянием поверхности приходится стаживаться почти везде. В химической промышленности используются катализаторы, поверхностной обработке подвергаются почти все изделия и продукты, катализ на поверхности используется для создания новых источников энергии. Понимание всех этих проблем требует нового и более тщательного исследования структур и свойств "активных" поверхностей. Катализ играет важную роль в деле Сохранения чистоты окружающей среды, в частности в борьбе с загрязнением атмосферы вредными оксидами типа СО, N0 , 80я и другими соединениями. Учитьшать и изучать роль поверхности необходимо также при разработке полупроводников, изучении электродных реакций или взаимодействия с излучением и т.п. [c.8]