Платина, площадь активной поверхности

Чтобы получить более полную информацию о свойствах катализатора, важно измерить площадь поверхности отдельных компонентов катализатора, например активных оксидов металлов [20, 51]. С этой целью применяют хемосорбционные методы, основанные на различной адсорбции некоторых газов или паров компонентами катализатора. Так, при использовании низкотемпературной адсорбции оксида углерода оценена поверхность никеля, нанесенного на оксид алюминия. Химической адсорбцией кислорода определяется поверхность платины на сульфате бария [51 ]. [c.249]

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]

Иногда к электродам первого рода относят газовые электроды, обратимые относительно катиона или аниона. Такие электроды состоят из инертного металла, находящегося в одновременном контакте с газом и с раствором, содержащим ионы этого газа. Например, в водородном электроде имеется платиновая пластинка, покрытая слоем электролитической платины для обеспечения достаточной площади поверхности и опущенная в раствор, содержащий ионы водорода. К платиновой пластинке подводится газообразный водород, постоянно обтекающий ее поверхность. Водородный электрод называется стандартным (или нормальным), если активность ионов водорода в растворе а > [c.238]

Каталитическую активность гетерогенного катализатора характеризуют константой скорости реакции, отнесенной к одному квадратному метру поверхности раздела фаз реагентов и катализатора, или скоростью реакции при определенных концентрациях реагирующих веществ, отнесенной к единице площади поверхности. Промышленные катализаторы применяют в форме цилиндров или гранул диаметром несколько миллиметров. Гранулы катализатора должны обладать высокой механической прочностью, большой пористостью и высокими значениями удельной поверхности. Большую группу катализаторов получают нанесением активного агента, например платины, палладия, на пористый носитель (трегер) с высокоразвитой поверхностью. В качестве носителей применяют активированный уголь, кизельгур, силикагель, алюмогель, оксид хрома (П1 и другие пористые материалы. Носитель пропитывают растворами солей металлов, например Pt, Ni, Pd, высушивают и обрабатывают водородом при 250—500° С. При этом металл восстанавливается и в виде коллоидных частиц [л = (2 -f- 10) 10 м1 осаждается на поверхности и в порах носителя. Можно провести синтез катализатора непосредственно на поверхности носителя, пропитав носитель растворами реагентов, с последующей термической обработкой. Так получают катализаторы с металлфталоцианинами, нанесенными на сажу, графит и другие носители. Широко применяются металлические сплавные катализаторы Ренея. Их получают из сплавов Ni, Со, u, Fe и других металлов с алюминием в соотношениях 1 1. Сплав металла с алюминием, измельченный до частиц размером от 10" до 10" м, обрабатывают раствором щелочи, алюминий растворяется, остающийся металлический скелет обладает достаточной механической прочностью. Удельная поверхность скелетных катализаторов превышает 100 м г" . Такие катализаторы применяются в процессах гидрирования, восстановления и дегидрирования в жидкофазных гете рогенно каталитических процессах. [c.635]

Механизм каталитического гидрирования заключается в адсорбции гидрируемого вещества и водорода на катализаторах — специально активированных металлах (никеле, платине, палладии), на поверхности которых имеются активные центры (у никеля 4—б9о от площади катализатора). [c.80]

Существенно на скорость выделения водорода влияет природа катодных участков. Некоторые металлы, например платина, кобальт, никель и др., катализируют выделение водорода, и катодный процесс на них протекает с высокими скоростями. Поэтому, если в составе металла или сплава находятся металлы, катализирующие выделение водорода, то коррозия с выделением водорода может ускоряться за счет этих компонентов в сплаве. Другие металлы, например, ртуть, свинец, кадмий, цинк, не катализируют или слабо катализируют катодное выделение водорода, и катодный процесс на них протекает медленно. Поэтому присутствие в составе сплава таких компонентов или не меняет скорости коррозии основного металла, или снижает ее из-за уменьшения площади поверхности, занимаемой основным металлом, на которой происходят и растворение металла и выделение водорода. Влияние природы металла на скорость выделения водорода количественно можно оценить по перенапряжению водорода на различных металлах (см. табл. 22). Чем ниже перенапряжение водорода, тем большей каталитической активностью к реакции выделения водорода обладает металл и тем выше скорость выделения водорода при данном потенциале катодного участка, а следовательно, и больше скорость коррозии. Чем выше перенапряжение, тем меньше и скорость выделения водорода при данном потенциале катодного участка, тем ниже скорость коррозии металла. Таким образом, скорость коррозии с выделением водорода может быть замедлена снижением температуры и уменьшением концентрации ионов Н , очисткой металла от примесей, катализирующих выделение водорода, а также изоляцией поверхности металла. Перемешивание раствора практически не влияет на скорость выделения водорода. [c.216]

Таким образом, при дегидрогенизации циклогексана на платине при 300° С также отсутствуют эффекты, непосредственно связанные с изменением строения поверхности платины. Различия наблюдаются только для окисленных высокодисперсных образцов. Отсюда также вытекает, что секстетный механизм дегидрирования СбН]2 не является обязательным. Это связано с тем, что для мелких кристаллов удельное число секстетов (на единицу площади) не остается постоянным. Поэтому отмечаемые А. А. Баландиным [I]. различия в энергии активации и предэкспоненциальном множителе для дегидрирования на металлах и СгаОз связаны, вероятно, не с переходом от секстетного к дублетно 1у строению активного центра, а с различиями свойств промежуточного комплекса на металлах и окислах. [c.130]

Эрбахер измерил также величины активных поверхностей благородных металлов, покрытых адсорбированным водородом, осаждая элементы более благородные, чем водород. Изучая осаждение полония на платине, покрытой адсорбированным водородом, он обнаружил, что активная площадь поверхности полированной платины меньше, чем геометрическая величина поверхности, тогда как активная площадь поверхности платинированной платины больше геометрической величины поверхности. [c.258]

Адсорбция продуктов реакции при восстановлении па вращающихся дисковых электродах из золота, серебра и платины п-хлор-литробензола и тг-нитротолуола в щелочном растворе, содержащем 15% метилового спирта, вызывает раздвоение волны нитросоединений [445], подобно тому как это наблюдается на ртутном капельном электроде в присутствии поверхностно-активных веществ см. стр. 89). Торможение обратимого электродного процесса продуктами электрохимической реакции при восстановлении иод- тилата хинолина проявляется в искривлении логарифмического графика волны [446]. В предположении, что перегиб появляется при полном покрытии поверхности электрода продуктами, рас считана площадь, занимаемая одной адсорбированной частицей продукта, образуемого при переносе электрона на ион N-этил-хинолиния, которая оказалась равной 37 А . Торможение электродными продуктами часто наблюдается при восстановлении ароматических альдегидов и кетонов (о чем будет сказано в главах Vni и X этой книги) и во многих других случаях. [c.96]

Поверхность адсорбирующего кварца была покрыта адеорбированной пленкой окиси углерода, имеющей толщину, пропорциональную давлению газа.. На пластинке скорость реакции окисления оказалась прямо пропорциональна давлению кислорода и обратно пропорциональна давлению окиси углерода это можно приписать тому, что кислород диффундирует через слой окиси углерода и приходит в соприкосновение с платиной раньше, чем он реагирует а окисью углерода. С другой стороны, работа Бредига по разложению перекиси водорода, а также работа Гринвуда и Тейлора по применению различных носителей для катализаторов подтверждают, что каталитическая активность пропорциональна площади применяемого катализатора и что диффузия реаген--тов во внутреннюю часть твердого вещества играет лишь второстепенную роль в явлении катализа. [c.130]

Результаты представлены на рисунке 2 в 1Юоординатах А — Ра. Величина области миграции для примененных носителей составляла 240 атомных площадей. Из приведенного рисунка видно, что состав фазы (паровая или жидкая) не влияет на состав активной структуры на поверхности носителя и в обоих случаях активным центром является ансамбль из двух атомов платины. [c.297]

При хемосорбции компонентов реагирующей газовой системы и с образованием противоположно заряженных ионов под воздействием ионов переменной валентности катализатора (направленное образование ионов с противоположными зарядами из реагентов является одной из функций катализа) будет создаваться газовый элемент (из двух полуэлементов) с впол не определенной электродвижущей силой окислительно-восстановительной реакции (редокспотенциал). Чем слабее химические связи и чем меньше различие в прочности связи катализатора с донорами и акцепторами, т. е. чем меньше редокспотенциал элементарных стадий процесса, тем активнее катализатор. (Это, по-видимому, одна из причин высокой активности платины в реакциях как окисления, так и восстановления.) Для высокой активности катализатора большое значение имеет площадь раздела фаз, например площадь раздела металл — твердый раствор. Следует упомянуть, что вследствие такого строения катализатора возможность перемещения носителей тока от поверхности контакта в объем твердой фазы и в противоположном направлении будет различной (образование запорных систем, транзисторов и т. п.). [c.101]

Бирн и Роджерс сравнили размеры электродов (золотых, палладиевых и платиновых) с площадью, занимаемой одноатомным слоем серебра, и показали, что первая величина превосходит вторую, когда система подчиняется уравнению (1,41). Обратное соотношение наблюдается, когда систему можно описать, используя -сокращенную форму уравнения Нернста площади соизмеримы в промежуточном случае. По мнению авторов, серебро на платине, палладии и золоте в начале осаждения образует монослой. При электрохимическом выделении висмута и свинца на серебряных и золотых о 5з электродах возникает многослойный осадок на первых выделившихся атомах. В этом случае система даже при частично покрытых осадком электродах описывается сокращенным уравнением Нернста, что противоречит представлениям Роджерса и Стени. Ртуть, железо и кадмий также выделяются на активных центрах поверхности монокристаллических платиновых электродов, затем происходит рост образовавшихся зародышей . [c.22]

Скорость катодного выделения водорода возрастает с увеличением температуры и концентрации ионов водорода (снижением pH). На скорость этого процесса заметно влияет природа катодных участков. Некоторые металлы (например платина, кобальт, никель и др.) катализируют выделение водорода и катодный процесс на них протекает с высокими скоростями. Поэтому, если в составе металла или сплава находятся металлы, катализирующие выделение водорода, то коррозия может ускоряться за счет этих компонентов в сплаве (рис. 10.6, а, кривая 3). Другие металлы, например, ртуть, свинец, кадмий, цинк не катализируют или слабо катализируют катодное выделение водорода, и катодный процесс на них протекает медленно (рис. 10.6, а, кривая 2). Поэтому присутствие в составе сплава таких компонентов или не меняет скорости коррозии основного метадла, или снижает ее из-за уменьшения площади поверхности, занимаемой основным металлом, на которой происходят и растворение металла, и выделение водорода. Влияние природы металла на скорость выделения водорода количественно можно оценить по перенапряжению водорода на различных металлах (см. табл. 9.1). Чем ниже перенапряжение водорода, тем большей каталитической активностью к реакции выделения водорода обладает металл и тем выше скорость выделения водорода [c.324]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология