Электронные катализа

Катализ первого класса, сокращенно называемый электронным катализом , осуществляется на твердых телах — проводниках электрического тока (металлах и полупроводниках). Эти тела обладают рядом общих физико-химических свойств, связанных с наличием в них подвижных электронов. Для тел-проводников характерна электропроводность, окраска (т. е. заметное поглощение света в видимой области спектра), термоэлектронная эмиссия и внешний фотоэффект. К этому классу относятся каталитические реакции окисления, восстановления, гидрирования, дегидрирования, объединяемые в тип гемолитических. Все они сопровождаются разделением электронов в электронных парах молекул. Общий механизм действия катализатора сводится при этом к облегчению электронных переходов в реагирующих молекулах за счет собственных электронов катализатора. [c.13]

Механизм собственно отравления, очевидно, связан с типом катализа и различается для процессов электронного катализа на полупроводниках и металлах и процессов ионного катализа. Рассмотрим сначала последний случай, как более простой. [c.53]

В соответствии с механизмом протекающих реакций гетерогенные катализаторы подразделяют на следующие три группы 1) ионные, под влиянием которых протекают реакции с ионным механизмом 2) электронные, катализирующие гомолитические реакции 3) бифункциональные, совмещающие ионный и электронный катализ. [c.440]

Матричные и активационные функции катализаторов должны проявляться специфично в окислительно-восстановительном или электронном катализе. Специфика этого типа процессов определя- ется взаимодействием электронов катализатора и реагирующих веществ, и к ним в ряде случаев структурное соответствие по А. А. Баландину неприменимо. [c.210]

Но это только одна сторона задачи. Не менее важная сторона электронной теории — определение таких характеристик реагирующих веществ, как сродство к электрону, сродство к протону, определение влияния промежуточного взаимодействия на эти характеристики. Без учета этих характеристик невозможно дальнейшее развитие электронного катализа в целом, нельзя рассчитать механизм реакции. Сумма этих результатов, знание энергий ковалентных связей между реагирующими атомами и катализатором для радикального механизма процесса позволят количественно решать проблему подбора катализатора. [c.211]

При окислительно-восстановительном (электронном) катализе катализаторами служат проводники электрического тока — металлы и полупроводники (главным образом оксиды металлов). Опытные данные показывают, что наибольшей каталитической активностью и разнообразием каталитического действия обладают металлы больших периодов системы элементов Д. И. Менделеева. Это в основном металлы I, Ч, УП и УП1 групп медь, серебро, хром, молибден, вольфрам, уран, железо, кобальт, никель, платина, палладий и др. Все эти металлы являются переходными элементами с незавершенной -оболочкой и обладают рядом свойств, [c.224]

Процесс на никеле идет по кислотному, а на железе - по электронному катализу. Этим, по-видимому, можно объяснить различие механизмов образования углеродных отложений на катализаторах -металлах подгруппы железа. [c.77]

По гомолитическому, преимущественно так называемому электронному катализу протекают реакции окислительно-восстанови-тельного типа (такой катализ поэтому часто называют окислитель-но-восстановительным) гидрирования, дегидрирования, гидрогенолиза гетероорганических соединений нефти, окисления и восстановления в производстве элементной серы, паровой конверсии углеводородов в производстве водорода, гидрировании окиси углерода до метана и др. [c.416]

Электронный катализ. В электронном (окислительно-восстановительном) катализе ускоряющее действие катализаторов достигается облегчением электронных переходов в гомолитических реакциях за счет свободных электронов переходных металлов. [c.429]

Бифункциональный катализ имеет место в других промышленно важных процессах, в которых одни стадии сложной реакции протекают по ионному, а другие - электронному катализу. По такому ионно-электронному катализу осуществляются реакции ароматизации (дегидроциклизации) нормальных алканов и пятичленных нафтенов в процессе каталитического риформинга бензина, реакции деструктивного гидрирования в процессе гидрокрекинга, а также изомеризации алканов. [c.431]

По гомолитическому, преимущественно так называемому электронному катализу протекают реакции окислительно-восстановитель- [c.196]

При отсутствии в основном валентном состоянии атомов катализатора необходимого числа неспаренных -электронов катализ осуществляют лишь атомы катализатора, находящиеся в возбужденных валентных состояниях проведение реакций на таких катализаторах требует дополнительных энергетических затрат. С изложенной точки зрения, изменение каталитической активности металлов 4-го периода в отношении перечисленных выше реакций находит себе простое объяснение [17, 18, 26]. [c.176]

Изложенная выше трактовка электронного катализа, основанная в общем на примесной теории проводимости, находится в противоречии с рядом экспериментальных данных. Вкратце указанные противоречия сводятся к следующему [c.35]

Что касается последних стадий десорбции, то они не специфичны для реакций электронного катализа. [c.41]

Механизм собственно отравления, очевидно, связан с типом катализа и различается для процессов электронного катализа на полупроводниках и металлах и процессов ионного катализа. [c.73]

Сопоставление всех веществ, действующих как катализаторы при перегруппировках соединений этиленового ряда, позволяет выявить их общее свойство,—все они имеют неспаренный электрон. Катализ осуществляется так же, как и при действии атомарного брома (стр. 212). [c.213]

Так же, как и в случае гомогенного катализа, различают два основных класса гетерогеннокаталитических процессов и две основные группы катализаторов, отвечающих этим классам. К первому классу, называемому электронным катализом, относятся окислительно-восстановительные реакции. [c.243]

Катализаторами при электронном катализе служат проводники электрического тока — металлы и полупроводники (главным образом окислы и сульфиды металлов). [c.243]

При электронном катализе элементарный механизм каталитического акта, характер и свойства поверхностных соединений еще не полностью выяснены и поэтому подбор катализаторов — металлов и полупроводников производится пока опытным путем. Несомненно, что каталитические свойства этих катализаторов определяются их электронной структурой. [c.244]

В последнее время в области механизма гетерогенного катализа все более распространяются взгляды, получившие широкое подтверждение в гомогенном катализе и основывающиеся на структуре и свойствах отдельных активных центров поверхности и их взаимодействии с реагентом. В связи с этим наряду с ранее принятым термином кислотно-оснбвного катализа на твердых поверхностях получает признание и точка зрения, что катализ на переходных металлах и их оксидах аналогичен гомогенному металлокомплексному катализу. Таким образом, классификация на гомо- и гетеролитические механизмы, ионный и электронный катализ утрачивает свое значение. [c.278]

Свойства молекулярных ионов-радикалов пока еще сравнительно мало изучены, однако уже сейчас можно предвидеть значительную роль, которую они призваны сыграть для истолкования механизма многочисленных реакций электронного катализа. [c.129]

В работе подчеркивается существенная роль заряженных молекулярных ионов-радикалов в реакциях электронного катализа. [c.350]

Осн. работы посвящены проблемам гетерогенного катализа. Установил (1920-е) топохимическую природу ТВ. катализаторов и определил зависимость между избыточной свободной энергией образования тв. фаз и скоростями отдельных стадий этих процессов. Разработал (1936—1940) методы энергетического пересыщения поверхности катализаторов. Впервые обнаружил (1938—1940) связь между каталитическими и полупроводниковыми св-вами ТВ. тел, что послужило основой полупроводниковых теорий катализа. Разработал (1940) статистическую теорию активной поверхности. Предложил (1941) классификацию каталитических процессов, показав особенности кислотно-основного (с переносом протонов) и окисл.— восстановит, (с переносом электронов) катализа. Развил (1944) представление о широкой энергетической и хим. неоднородности поверхности катализаторов. Совм. с сотр. Н. П. Кейер предложил дифференциальный изотопный метод исследования неоднородности поверхности. [c.380]

Часто говорят, что металл отличается от полупроводника радикальным образом, поскольку в металле электронов много, а в полупроводнике мало. В такой примитивной форме это просто неверно. В полупроводнике электронов столько же, сколько и в металле (а может быть, и больше), но они находятся в основном в составе замкнутых оболочек и потому едва ли могут принимать активное участие в адсорбционных явлениях. Стало быть, дело в числе активных электронов (или дырок). Говорят также, что в металлах много свободных электронов. Но и это не очень ясно, ведь электроны в металле сильно взаимодействуют друг с с другом. Стало быть, совершенно свободных электронов в металле тоже нет. Есть свободные носители тока, и от теории металлов требуется, чтобы она объяснила, что это за свободные носители тока. Сейчас еще трудно дать окончательный ответ на этот вопрос, однако кое-что уже можно сказать. В металлах, несмотря на наличие взаимодействия между электронами, могут появляться особые состояния (например, локальные изменения электронной плотности), которые перемещаются в кристаллической решетке и переносят энергию, импульс, а может быть, и заряд. Короче говоря, эти образования обладают многими из тех основных свойств, которыми характеризуются электроны. В частности, они могут взаимодействовать с поверхностью, т. е. могут выполнять те функции, которые теорией полупроводникового электронного катализа возлагаются на свободные электроны. [c.148]

Бифукииональный катализ имеет место в некоторых промышленно важных процессах, в которых одни стадии сложной р( акции протекают по ионному, а другие — электронному катализу. По такому ионно — электронному катализу осуществляются реакции [c.94]

В гетерогенном катализе к окислительно — восстановительным относят не только каталитические реакции, протекающие с учас — тием окислителя и восстановителя, но и такие, как де- и гидроге — низационные, синтез Фишера— Тропша, синтез аммиака и другие, подчеркивающие общность их механизма (электронный катализ). [c.159]

Молекулы фуллеренов С имеют замкнутую поверхность без заместителей и замкнутую и -оболочку при ненасыщенности всех связей. Поэтому на первой стадии возможны только два типа реакций отнятие электронов и присоединение электронов или групп. Отсюда участие в процессах гидрирования й дегидрирования по электронному катализу. Далее могут происходить вторичные реакции аиещения уже введенных заместителей, их отщепления, а также расщепления скелетных С-С связей с раскрытием оболочки. Такое контролируемое разрезание оболочки, пока еше не достигнутое, представляет большой интерес в связи с возможностью направленного превращения одних фуллеренов в другие, а также в связи с химией эндоэдральных комплексов. [c.134]

По гомолитическому, иреимущественно так называемому электронному катализу протекают реакции окислительпо-восстаповительного типа (такой катализ поэтому часто называют окислительио-восстанови- [c.628]

Более перспективная теория электронного катализа базируется на строении центральных атомов (ионов) кристаллической решетки катализатора. Подавляющее их большинство является атомами переходных металлов, имеющими неполностью заполненные -электронные орбитали. В результате перекрывания 5-, р- и с -ор-биталей в кристаллах металлов образуются сложные валентные зоны, причем часть связей осуществляется за счет неспаренных -электронов, что характеризуется процентом -состояния. Оказалось, что в ряде реакций каталитическая активность коррели-руется с процентом -состояния, как это изображено на рис. 34 для гидрирования этилена. Вместе с тем от процента -состояния зависит радиус атома или иона, что позволяет объяснить и влияние геометрического фактора в электронном катализе. [c.170]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология