Металлы каталитические свойства

Получение, состояние металла, каталитические свойства [c.331]

Отличительной особенностью металлов является то, что плотность состояний на уровне Ферми, который является пограничным между занятыми и свободными электронными уровнями, имеет ненулевое значение. Это обусловливает их физические свойст-ьа, а также способность выступать в качестве катализаторов ряда реакций, протекание которых облегчается за счет переноса электронов. В зависимости от направления переноса каталитические реакции подразделяются на донорные и акцепторные. Первые из них ускоряются, если в лимитирующей стадии происходит смещение электронов от субстрата к катализатору, вторые — за счет переноса электронов в противоположном направлении. Основная роль в донорно-акцепторных взаимодействиях с молекулами принадлежит состояниям, лежащим вблизи уровня Ферми. Другие переходы энергетически менее выгодны и вероятность их осуществления мала. Если предположить, что при электронных переходах функция плотности состояния не изменяется, то можно оценить относительную способность катализатора отдавать или принимать электроны. Легко отдают их катализаторы с высоколежащим уровнем Ферми. Перенос электронов в обратном направлении облегчен, когда уровень Ферми лежит глубоко. Как для донорных, так и для акцепторных реакций благоприятным оказывается высокое значение плотности состояний на уровне Ферми УГ(ен), вследствие чего у переходных металлов каталитические свойства выражены сильнее, чем у металлов основных подгрупп. [c.16]

Рассмотрение каталитических свойств солей неорганических кислот целесообразно начать с тех солей, активные центры которых являются центрами кислотности. К таким солям относятся, например, сульфаты металлов, каталитические свойства которых хорошо изучены [9] и которые можно рассматривать в качестве модельных катализаторов. [c.60]

Процесс восстановления окисной пленки можно ускорить нанесением на нее специальных добавок, являющихся катализаторами, которые облегчают миграцию ионов и перестройку кристаллической решетки окисла в решетку металла. Каталитическими свойствами при реакциях восстановления окислов металлов обладают соли и окислы щелочных и щелочно-земельных металлов. На этом, например, основано применение водных растворов фторидов калия и натрия при пайке жаропрочных сплавов в восстановительных средах. Достаточно незначительного количества указанных фторидов, нанесенного на соединяемые поверхности, чтобы процесс восстановления окислов активизировался. Применение катализирующих восстановление окислов добавок особенно важно в случае пайки изделий сложной конфигурации. [c.105]

Так как реакция восстановления сольватированными электронами происходит ие непосредственно на поверхности электрода, то его каталитические свойства перестают играть заметную роль. Исключается также или сводится до минимума возможность образования металлоорганических соединений с участием металла электрода, изменяется природа промежуточных продуктов и т. д. Вопрос об изменении природы промежуточных продуктов рассматривался в литературе довольно подробно в связи с реакцией выделения водорода. Речь шла о водных средах, где, по указанным выше причинам, восстановление через промежуточное образование сольватированных (гидратированных) электронов не очень вероятно, хотя и возможно. Эти рассуждения имеют, однако, более общее значение, так как могут быть отнесены практически к любым протонным средам, а также к апро-тонным, содержащим протонодонорные добавки (вода, спирты и т. д.), необхо- [c.444]

Характерной особенностью переходных металлов является незавершенность их электронных (1 —оболочек, определяющая их специфические химические (переменная валентность, склонность к комплексообразованию), многие физические (образование кристаллов металлического типа, работа выхода электрона из металла, электропроводимость, магнитные свойства и др.) и каталитические свойства. [c.93]

Каталитические свойства переходных металлов 363 [c.363]

Каталитические свойства переходных металлов периодической системы [c.363]

Комплексы Ме—Ь и Ме—К проявляют каталитические свойства, если донорное число подвижного лиганда меньше донорного числа олефина. Взаимодействие этих комплексов с олефином приводит к внедрению а-олефина (Оа) в координационную сферу металла, его возбуждению (О ) и последующему превращению в р-оле-фин (Ор) [c.128]

Наиболее активными, избирательными и технически пригодными катализаторами являются окислы или сульфиды переходных металлов, тогда как, исходя из представлений примерной теории, каталитическими свойствами должны обладать многие полупроводники. Согласно представлениям этой теории, различного типа модифицирование должно оказывать большее влияние на каталитические свойства полупроводника, чем его первоначальный химический состав. На самом деле наблюдается обратное. [c.26]

Статистические методы. Как было показано выше, до сих пор все еще нет достаточно универсального метода прогнозирования каталитических свойств твердых веществ и металлов. В то же время имеется значительный, но недостаточно точный экспериментальный материал о каталитических свойствах многочисленных катализаторов для различных химических превращений. По нашему мнению, это можно объяснить двумя причинами [c.164]

Г. К. Бореоковым [178] подробно рассмотрено влияние двух структурных факторов — индекса граней и размера кристаллов — на каталитические свойства металлов. Предполагается, что причиной небольших различий в удельной каталитической активности различных граней металлических катализаторов является реконструкция поверхности металла. Отмечается, что различия в каталитических свойствах различных граней сложно применить на практике из-за трудности приготовления стабильных катализаторов с преимущественным развитием определенных граней, обладающих более высокой свободной энергией поверхности, чем у наиболее устойчивых структур. Однако возможна искусственная стабилизация каталитически активных граней путем введения добавок. Отмечается также, что основной причиной изменения удельной каталитической активности нанесенных металлических катализаторов с размером кристаллов меньше 3 нм является, по-виднмому, взаимодействие частиц металла с носителем. [c.253]

При определении стабильности работы катализатора задача усложняется тем, что в различных зонах реактора условия далеко не одинаковы. Хороший катализатор должен быть устойчивым во всех этих условиях. В реакторах с кипящим слоем частицы катализатора быстро проходят через зоны с различными условиями. В реакторе с неподвижным катализатором условия на входе в реактор обычно очень сильно отличаются от условий на выходе. Вполне возможны различия в температуре, и очевидно, что различается состав газовой фазы. Например, при осуществлении реакций окисления с недостатком кислорода, создаваемым во избежание попадания в область взрыва, на выходе из реактора может совсем не оказаться кислорода. В этом случае катализатор у входа в реактор находится в атмосфере со значительным содержанием кислорода, а у выхода из реактора кислород практически отсутствует. Если в качестве катализатора используется оксид металла, то степень окисления металла и его каталитические свойства могут различаться в разных зонах реактора. [c.9]

Другой тип химического взаимодействия между металлом и его носителем наблюдался для платины на оксиде алюминия при высокотемпературном восстановлении водородом. Часть оксида алюминия образует с платиной твердый раствор. В настоящее время еще не ясно, насколько распространен или важен этот эффект. Естественно, можно ожидать, что иримесь в носителе, такая, как железо в оксиде алюминия, может сплавиться с нанесенным металлом. Такое сплавление может существенно влиять на каталитические свойства. [c.14]

Пористая структура носителя может также сильно влиять на каталитические свойства металла. В наибольшей степени это проявляется, когда металл внедрен в полости кристаллической решетки цеолита. Каталитические свойства зависят и от пористой структуры аморфных носителей [3]. [c.15]

В отличие от щелочных металлов, никель, ванадий, железо, хром и другие тяжелые металлы не изменяют кислотности катализатора. Не происходит существенных изменений и в пористой структуре. Исследователи [45, 54, 132] пришли к выводу, что при отложении тяжелых металлов физические свойства алюмосиликата не меняются, а образуется поверхностный слой, обладающий совершенно иными каталитическими свойствами. В результате металлы оказывают существенное влияние на активность катализа- [c.139]

Применение МСС с хлоридами металлов. Каталитические свойства МСС с Fe la были установлены в реакциях жидкофазного алкилирования бензола хлористым изопропилом и хлористым бутилом, а с Ni lj и СпСЬ — при газофазном разложении муравьиной кислоты. [c.288]

Некоторые свойства поверхностей металлов. Каталитические свойства платины общеизвестны. Она действует, как гидро-генизатор, и с её помощью осуществляется почти неогряниченное число реакций гидрогенизации. Здесь эффективным катализатором является, повидимому, не просто платина, а комплекс платины с кислородом. Как было установлено Вильштеттером и Бальдшмидт-Лейтцем, присутствие некоторого количества кислорода необходимо, [c.371]

Химическое отделение Заведующий J. D. Donald Направление научных исследований радиационная химия окисление платины в водной среде коррозия металлов реакции различных азотсодержащих соединений с ионами переходных металлов и галогенидами непереходных металлов каталитические свойства кислот Льюиса в неводных растворах механизм каталитического гидролиза эфиров и ангидридов микробиологическое гидроксилирование стероидов. [c.253]

При электрохимической реакции прямой контакт между реагирующими частицами заменяется их контактом с соответствую-и им металлом. Прн этом реакция и связанные с ней энергетические изменения остаются теми же (независимо от того, протекает она но химическому или же электрохимическому нути), но кинетические условия могут быт з различными. Энергия активации при электрохимическом механизме благодаря каталитическим свойствам металлов может быть иной, чем при гомогенном химическом механизме, кроме того, оиа зависит от потенциала. В электрохимических реакциях обязательно участвуют электроны, а часто и другие заряженные частицы — катионы и анионы, что составляет одну нз и. основных характерных особенностей. Энергия таких частиц, естественно, является функцией электрического поля, создаваемого на границе электронопроводяи1,ее тело — электролит. [c.11]

Следует подчеркнуть, что в обсуждаемых до сих пор работах в качестве катализаторов дегидроциклизации, как правило, использовали металлы в виде черней, пленок, а также Pt и Pd, отложенные на активированном угле, SiOg или некислом АЬОз, т. е. такие катализаторы, в которых носитель либо отсутствовал, ли о по крайней мере не влиял явным образом на каталитические свойства. Очевидно, что в присутствии би- и поли-функциональных металлоксидных катализаторов реакции дегидроциклизации могут проходить несколько иначе. Кроме того, течение этих реакций может осложняться рядом побочных и вторичных процессов. Краткий обзор этих работ, посвященных исследованию реакций дегидроциклизации на би- и полифункциональных металлоксидных катализаторах, приведен в следующем разделе. [c.244]

Г. К. Боресков указывает на стабилизирующую роль носителя в бифункциональном катализаторе, которая обусловлена химическим взаимодействием с металлом, проявляющимся в тем большей степени, чем дисперснее металл. Это означает, что каталитические свойства таких систем уже не определяются только металлом, а долхсны относиться ко всей химической системе металл - носитель и зависеть от природы носителя и характера его взаимодействия с металлом [51]. [c.41]

При гидрогенизационной переработке тяжелых фракций нефтей на поверхности катализаторов накапливаются различные металлы, ухудшающие каталитические свойства. К их числу относятся, прежде всего, ванадий, никель и железо. Эти металлы определяют фотоколори-метричеоким методом. [c.127]

Наличие в составе алюмосиликатных катализаторов 3—5 % щелочноземельных металлов (Са, Mg), а также небольших количеств по-видимому, не влияет на каталитические свойства алюмосиликата. Триоксид лгелеза в совокупности с А1зОа и 310.2 может усиливать катализ реакций дегидрогенизации. Искусственное введение в состав алюмосиликатных катализаторов кислородных соединений бора, марганца, тория, циркония и т. д., рекомендуемое многими патентами, вероятно, связано с повышением термической устойчивости катализатора или с понижением его обуглероживаемости за счет каталитического торможения реакций глубокого распада углеводородов либо, наконец, со смягчением окислительных процессов на поверхности катализатора при его регенерации горячим воздухом. [c.58]

Таблица 29. Физические и каталитические свойства карбонилов металлов VI—VIII групп при изомеризации гептенов

Однако 1 процессе восстановления катионообменных форм цеолитов водородом происходит миграция образующихся атомов металла на вторичную пористую структуру I . последующим их агрегированием в крупные кристаллы [2]. Между том изпестно, что каталитические свойства этих контактов во многом зависят ог со( тояния ввсдепного в цеолит металла, его дисперсности и степени гомого то1 ты в цеолите. [c.331]

Прп ириготовлении многих катализаторов оказывается важным иорядок смешивания реагентов. Если раствор солей металлов медленно добавлять в перемешиваемый раствор, в котором содержится осаждающий реагент, то растворимость всех катионов будет превышена одновременно образуется более однородный осадок, чем прп вливании раствора осадителя в раствор солей металлов. В последнем случае вероятно последовательное осаждение катионов и образование неоднородного осадка [3]. Д.ля большинства каталитических свойств однородность не обязательна. Во многих случаях контролируемая гетерогенность может оказаться более благоприятной. [c.123]

В л-комплексах образуются гибридные Пе-, Пр- и (гг—1)< -орбн-тали (п — валентная оболочка). Если общее число электронов на этих орбиталях меньше числа электронов на аналогичных орбиталях благородного газа, незаполненные орбитали могут быть использованы для координации и последующего химического изменения молекул, окружающих комплекс, и тогда л-комплекс может проявлять каталитические свойства. Другой, более существенной причиной каталитической активности л-комплексов является неравномерность электронного облака, если металл окружен разными лигандами, как, например, в случае комплекса (СеН5СМ)2 Р(1С12. [c.102]

Авторы этой книги исследовали каталитические свойства карбонилов металлов VI—VIII групп периодическо й системы в изомеризации бутена-1 и гептена-1 [44]. Изомеризацию проводили в инерт- [c.107]

Внимание к каталитическим свойствам гидрокарбонилов и гидридов переходных металлов объясняется тем, что в молекулах этих соединений имеется ст-связь Ме—С и, кроме того, некоторые гидрокарбонилы, например НСо(СО)4, являются промежуточными продуктами гомогеннокаталитического гидроформилирования олефинов (оксосинтез). Так, показано [41, 45], что НСо(СО)4 при оксосйнтезе расходуется в стехиометрических количествах по реакции [c.111]

Вместе с тем лишь немногие гидриды переходных металлов проявляют каталитическую активность при изомеризации олефинов. В работе [50] изучены каталитические свойства 17 гидридов, но только 5 из них проявили заметную каталитическую активность. Как и в случае карбонилов, гидриды приходится дополнительно активировать, повышая температуру. Большинство активных гидридов содержит легко отщепляемый лиганд. Например, НСоМгЬз и НКеСоЬз при незначительном повышении температуры теряют соответственно N2 и Ь и принадлежат поэтому к наиболее активным катализаторам изомеризации. Для понимания механизма изомеризации важно также, что разложение алкильных комплексов не сопровождается отрывом атома водорода от алкильной группы. [c.112]

Большое развитие вопросы связи каталитических свойств твердого тела с энергетическими характеристиками реакции и самого твердого тела юлучил 1 в работах Борескова [37], Ройтера [38] и Захтлера [34]. Боресков при этом исходит из предпосылки, что энерг я связи кислорода с катализатором в поверхностном слое окисла входит слагаемым в велич 1ну энергии активащш реакци окисления. Захтлер, изучая реакцию разложения муравьиной кислоты на металлах, получил четко выраженную вулканообразную кривую активности катализаторов 0 те Лоте образования формиатов металлов, промежуточное образование которых было доказано ИК С1 ектрами. Более подробно связь термодинамических араметров с каталитической активностью рассмотрена в главе IV в связи с про-блемо одбора катализаторов. [c.32]

Разработаны специальные модификации катализаторов и промоторов, позволяющие осуществлять в регенераторе окисление оксида углерода в диоксид, улавливание оксидов серы из дымовых газов регенерации и последующее их восстановление в сероводород в зоне крекинга, повышать на 3—4 пункта октановое число (и. м.). У катализаторов последних модификаций резко выросла способность сохранять каталитические свойства при осаждении больших количеств металлов из сырья. Так, на обычных промышленных цеолитсодержащих катализаторах при суммарном содержании никеля и ванадия 0,5% конверсия сырья снижается более чем в 2 раза, резко ухудшается селективность кре-КИН13, повышается выход кокса, сухого газа и водорода. На специально приготовленных цеолитсодержащих катализаторах в этих же условиях конверсия сырья практически не снижается, селективность изменяется незначительно. [c.115]

Во многих катализаторах содержатся металлы, которые могут иметь несколько различных степеней окисления. Например, в исходном катализаторе, содержащем железо, могут присутствовать ионы Ре , Ре + или и те и другие. Есть основания считать, что каталитические свойства определяются именно смесями ионов разного заряда или ионами с изменяющимися степенями окисления. При исследовании катализаторов с переменной степенью окисления следует оценивать возможную валентность их ионов в заданных условиях. Например, в условиях, способствующих протеканию реакции восстановления, оксиды молибдена находятся в низкой степени окисления (4-Н и ниже), а при их использовании в качестве катализаторов окисления при избытке кислорода валентность молибдена близка к максимальной (6-Н). Можно сравнивать каталитические свойства М0О2 и МоОз в отношении определенной реакции, но нужно помнить, что в заданных условиях может существовать только одно из этих соединений. [c.9]

Таким образом, на установках каталитического крекинга катализатор находится в весьма тяжелых усдониях. Свежий катализатор, догруженный в установку, довольно быстро изменяет свои свойства [7, 8]. Прежде всего уменьшаются его каталитическая активность и селективность. Одной из причин ухудшения свойств катализатора является изменение его удельной поверхности, структуры пор и других физических свойств ( старение катализатора ). Другая причина — отравление катализатора, обусловленное изменением химических и каталитических свойств его поверхности. Отравление катализатора может быть обратимым. В этом случае активность катализатора после удаления каталитических ядов полностью восстанавливается. В частности, азотистые основания и коксовые отложения обратимо отравляют алю-мосиликатный катализатор — при окислительной регенерации они лолностью сгорают. При необратимом отравлении каталитические яды не удаляются на какой-либо стадии процесса и постепенно накапливаются на поверхности катализатора. Такими ядами являются металлы и их соединения, содержащиеся в сырье. Накопление металлов на поверхности катализатора приводит к увеличению образования кокса, легких газов и к уменьшению выхода бензина. В результате существенно ухудшаются технико-эконо-мические показатели процесса крекинга. [c.7]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология