Активная фаза катализатора

Промотированные катализаторы получают нанесением веществ, не обладающих каталитическими свойствами, но усиливающих каталитическое действие катализатора (увеличением на нем числа активных центров). Различают два типа промотирующего действия структурообразующее промотирование и модифицирование. Первые стабилизируют активную фазу катализатора (например, к нагреванию, действию ядов и т. д.), что увеличивает срок их действия. Модифицирование катализатора сводится к изменению строения и химического состава его активной фазы. При этом на поверхности катализатора синтезируются активные центры новой химической природы, что может привести даже к изменению его селективности. [c.32]

В теории активных ансамблей активный центр рассматривается, как докристаллическое образование из нескольких атомов, п-атом-ный ансамбль , закрепленный на поверхности носителя адсорбционными силами. Неустойчивые к ассоциации атомы активной фазы катализатора Кобозев предложил стабилизировать на поверхности адсорбента, т. е. получать на каталитически ие активио.м носителе сло1Рметалла в атомарно-дисперсном, а не в кристаллическом состоянии. Такие катализаторы были названы адсорбционными. [c.103]

Различают структурообразующее промотирование и модифицирование. Структурообразующие промоторы стабилизируют активную фазу катализатора по отношению к нагреванию или другим воздействиям они препятствуют термической рекристаллизации (укрупнению кристаллов) катализатора. Модифицирующие промоторы (модификаторы) изменяют строение и химический состав активной фазы. В зависимости от концентрации одни и те же добавки могут оказывать как промотирующее, так и отравляющее действие. [c.429]

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]

Гетерогенные катализаторы сравнительно редко применяются в виде индивидуальных веществ и часто содержат различные добавки, получившие название модификаторов (промоторов). Модификаторы могут вызывать структурные, электронные и фазовые изменения на поверхности (в объеме) катализатора, а также влиять на прочностные и другие характеристики. С помощью модификаторов можно изменить активность, селективность (избирательность) и стабильность работы катализатора, а также улучшить механические и структурные свойства. Фазовые и структурные модификаторы стабилизируют соответственно активную фазу катализатора или пористую структуру его поверхности. [c.640]

Основное формирование активной фазы катализатора происходит на стадии прокаливания при взаимодействии оксидов цинка и хрома в твердом состоянии по реакции [c.54]

В процессе пропитывания носителя раствором исходных солей на его поверхности должно отложиться промежуточное вещество, разложение которого приводит к образованию активной фазы катализатора. [c.32]

Метод соосаждения дает гораздо более высокую дисперсность, но зато здесь можно ожидать заметных изменений свойств активной фазы катализатора вследствие образования химических соединений или твердых растворов. [c.166]

Модифицирование катализаторов может иметь разные задачи. Например, фазовые модификаторы способствуют сохранению активной фазы катализатора. Так действует СггОз в медно-хромовых катализаторах, препятствуя восстановлению оксида меди в неактивную металлическую медь. Структурные модификаторы стабилизируют желательную структуру катализатора. Добавка 1 % AI2O3 i катализатору синтеза аммиака увеличивает поверхность активного железа с 0,5 до 10 м и препятствует ее уменьшению за счет спекания. Как модификатор может рассматриваться и рений при добавлении его к упомянутым катализаторам риформинга. Действие его сводится к сохранению активности катализатора при коксоот-ложении. [c.42]

Константа скорости обычно выбирается для условий, когда в активном состоянии находится максимальное число центров катализатора. Для расчетов, сделанных в работе [8.15], константа скорости относится к нанесенной активной фазе катализатора иа уровне более низком, чем этот максимум, поэтому константа представляется в виде [c.199]

Распространенным также является метод осаждения каталитически активного компонента из водного раствора солей в виде окиси или гидроокиси, которые после соответствующей тщательной промывки, высушивания и термической обработки в присутствии водорода используются в качестве катализатора. В этом случае активность полученного катализатора в первую очередь зависит от условий осаждения температуры, концентрации исходных растворов, последовательности и скорости их смешения, условий промывки и сушки, а также последующей их термической обработки. Разновидностью указанного метода является соосаждение одной или нескольких активных фаз катализатора на носитель, находящийся в растворе в виде суспензии. При этом образуется тонкодисперсный катализатор с высокой степенью активности. [c.100]

С помощью мессбауэровской спектроскопии исследовалось большое число окисных железосодержащих катализаторов [47]. По результатам измерения изомерного сдвига и анализа формы полос поглощения устанавливалась структура активной фазы катализаторов, распределение промоторов в объеме катализаторов, характер взаимодействия между ионами металлов и т. д. В ряде случаев обнаружена корреляция между величиной изомерного сдвига и теплотами адсорбции молекул субстрата на железосодержащих катализаторах. [c.215]

Д. В. Сокольский (Алма-Ата, СССР). В докладе 26 правильно поставлен вопрос о различии состава поверхности и активности фаз катализатора на примере сплавов никеля. В течение реакции состав может изменяться вследствие постепенного формирования катализатора под действием самой реакции. К сожалению, этот вопрос в докладе не изучен. Решающее значение может иметь наличие небольшого количества катионов, оставшихся на поверхности при отмывке. Указание на это имеется и в самой работе, где сообщается о зависимости удельной активности и кажущейся энергии активации от условий приготовления катализатора. Для суждения о составе поверхностного слоя необходимо иметь дополнительные данные о форме кинетических кривых или потенциале поверхности. Еще раз необходимо отметить своевременность постановки работы, интересные результаты и одновременно недостаточность применяемых методов для решения основного вопроса. Достаточно одного иона Ма, адсорбированного на поверхности на 10—20 атомов Р1 или Р(1, чтобы свойства катализатора существенно изменились. Потенциал при этом смещается на 80—100 ме, и гидрирование бензола может не протекать. [c.303]

Перед использованием катализатор восстанавливают. Восстановителями служат водород и окись углерода. Восстановление обычно проводят рабочим газом непосредственно в контактном аппарате при температуре 350—450 °С. Восстановленный катализатор является пирофорным, поэтому перед выгрузкой его окисляют, так же как и низкотемпературный катализатор. Активной фазой катализатора является закись-окись железа (Гез04), образующаяся в процессе восстановления. Показано [13], что активность железохромовых катализаторов связана с образованием твердого раствора Гвз04—СгаОз шпинельного типа (происходит замещение трехва-.иентных ионов железа в кристаллической решетке FegO трехвалентными ионами хрома). Избыток окиси хрома, присутствующий в катализаторе в виде свободной фазы, снижает активность катализатора. [c.370]

Часто бывает важно оценить относительную стойкость к спеканию различных металлов, используемых в качестве активной фазы катализаторов на носителе. Эту оценку трудно сделать однозначно из-за различий в условиях обработки образцов в разных исследованиях. Однако, по-видимому, в неокислительной среде стойкость к спеканию, как и следовало ожидать, увеличивается с возрастанием температуры плавления металла, т. е. в соответствии с последовательностью М1<СРс1<Р1< КЬ. Для окислительной среды какие-либо определенные заключения о стабильности металлов на оксидных носителях в настоящее время сделать нельзя. [c.70]

Промотированные катализаторы можно отнести к типу смешанных катализаторов, так как они содержат в своем составе, кроме основной активной фазы, небольшие количества различных веществ (промоторов), из1меняющих активность, селективность и стойкость катализатора. Различают два основных вида промоторов структурообразующие и модифицирующие. Первые увеличивают время жизни микрокристаллической структуры активной фазы катализатора, которая в условиях его работы проявляет тенденцию к рекристаллизации (укрупнению кристаллов). Указанное действие промоторов можно обнаружить, если сравнить удельные поверхности промотиро-ванного й непромотированного катализаторов. Модифицирующие промоторы изменяют строение и химический состав активной фазы, входя в кристаллическую решетку этой фазы и создавая в ней новые активные центры. [c.146]

Структурообразующие промоторы стабилизируют активную фазу катализатора, например, по отношению к нагреванию или каким-либо другим воздействиям. По-видимому, их роль сводится к увеличению срока жизни микрокристаллической фазы катализатора, неустойчивой вследствие термодинамически самопроизвольной термической рекристаллизации (укрупнения) кристалликов катализатора. Хорошо изученным примером подобного действия промотора является промотирование окисью алюминия железного катализатора синтеза аммиака. Активность катализатора, приготовленного восстановлением Рез04 при 550 °С и 100 атм, быстро уменьшается при проведении процесса. Добавление небольшого [c.284]

Для придания катализаторам большей избирательности, повышения их термической стойкости, механической прочности и активности их часто применяют не в виде чистых веществ, а в форме многокомпонентных систем смешанных, на носителях, промотированных катализаторов. У смешанных катализаторов (обычно смесь двух и более окислов, например А12О 3 и ТНО г, А 2О 3 и Сг 2О 3) активность катализаторов часто есть функция состава. Промоторами называются вещества, которые не обладают каталитическими свойствами, но добавление которых к катализатору значительно увеличивает его активность. Промоторы либо стабилизируют активную фазу катализатора к нагреванию и другим воздействиям (препятствуют самопроизвольному укрупнению кристаллов катализатора), или изменяют строение и химический состав активной фазы. Их роль, вероятно, сводится к синтезу на поверхности катализатора центров новой химической природы. В первом случае говорят о структурообразующем промотировании, [c.127]

Для изучения химизма образования железо-молибденового пропитанного катализатора окисления метанола в формальдегид были использованы методы термографический, термовесовок, электронного парамагнитного резонанса, рентгенографический и инфракрасной спектроскопии. Установлено, что активная фаза катализатора — нормальный молибдат железа образуется путем взаимодействия окиси железа и трехокиси молибдена при температуре 500° С. [c.92]

Установлено, что активной фазой катализатора является нормальный молибдат железа Ре2(Мо04)з- [c.100]

Получение высокодисперсного вещества требует соблюдения определенных условий во время его приготовления. Так, температура должна быть возможно более низкой. Как известно, температура Таммана, т. е. температура, при которой атомы становятся настолько подвижными, что начинается кристаллизация, составляет для металлов около 0,3 от их температуры плавления по абсолютной шкале (для окислов она несколько выше — около 0,5). При. температуре, превышающей температуру Таммана, твердые катализаторы невозможно получить в состоянии высокой дисперсности, так как процесс рекристаллизации (рост больших кристаллов за счет меньших) происходит при этом достаточно быстро. Однако и в этом случае можно задержать кристаллизацию (или по крайней мере существенно ее ограничить), осаждая активную фазу катализатора на носителе или вводя в нее примеси (чужеродная фаза). Эта чужеродная фаза собирается на границе активной фазы и тормозит диффузию активной фазы, препятствуя тем самым росту кристаллов. Примерами такого действия примесей, тормозящего рекристаллизацию, могут служить применяемые в синтезе аммиака железные катализаторы с добавками окиси алюминия и окиси калия, а также у-А12О3 с примесью ЗЮа [66]. [c.124]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология