Каталитическое превращение на поверхности
Каталитическое превращение на поверхности.
Общепризнанной является теория активных центров катализатора. Активные центры – особые точки на кристаллической поверхности катализатора, характеризующиеся повышенной неоднородностью силового поля поверхности. Как правило это точки дефектов кристаллической решетки: выступы, «пики» поверхности, грани кристаллов, дислокации. Однако дефектная поверхность кристаллов занимает лишь 0,1% от всей доступной поверхности, в связи с чем необходимо либо наращивать площадь поверхности катализатора, либо увеличивать ее дефектность.
Кроме того обнаружили, что не все дефекты поверхности могут быть каталитически активными, а лишь те, которые имеют необходимую геометрическую конфигурацию, соответствующую геометрическому профилю реагирующих молекул – теория мультиплетов. Таким образом,
1. активный центр катализатора – совокупность определённого числа адсорбционных центров поверхности, расположенных в соответствии со строением реагирующей молекулы (принцип структурного соответствия).
2. при адсорбции молекулы на поверхности активного центра образуется мультиплетный комплекс, в результате чего происходит перераспределение связей, приводящее к образованию продуктов реакции.
Процессы после адсорбции описываются двумя механизмами
1. механизм Ленгмюра-Хиншельвуда описывает каталитическое превращения как результат реакции двух адсорбированных молекул А и В. При этом скорость каталитической реакции
Информация в лекции "Защита информации в информационных системах управления организацией" поможет Вам.
u = kQAQB
где QA и QB – заполнения поверхности молекулами А и В соответственно.
2. механизм Ридила-Или описывает каталитическую реакцию как процесс столкновения частицы А с адсорбированной на поверхности катализатора частицей В с образованием продуктов реакции. Тогда скорость каталитической реакции
u = k pAQB
где pA – парциальное давление реагента А.
Однако ударный механизм в чистом виде практически не встречается, он обычно сочетается с механизмом Хиншельвуда. При этом необходимо, чтобы обе реагирующие молекулы оказались на соседних активных центрах, что по статистическим законам маловероятно. Поэтому один из реагентов переходит в состояние слабой адсорбции и диффундирует ко второй частице. В этом случае лимитирующей стадией может стать стадия поверхностной диффузии.
