Большая техническая энциклопедия
2 4 7
D L N
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
МА МГ МЕ МИ МЛ МН МО МУ МЫ МЯ

Массивный металлический катализатор

 
Массивный металлический катализатор работает только своей поверхностью, которая составляет, по количеству действующего каталитически вещества, ничтожную долю всей массы катализатора. Поэтому уже давно стали употреблять нанесенные катализаторы, приготовляемые нанесением тонкого слоя активного вещества на каталитически недеятельный носитель. В качестве носителей чаще всего используют вещества с высокоразвитой поверхностью: уголь, силикагель, алюмогель, асбест, пемзу, кизельгур, стекло, фарфор и др. Носитель применяют не только для экономии катализатора ( что имеет немаловажное значение для таких катализаторов, как Ir, Pt, Pd, Au, Ag, Os) он способен в небольших пределах изменять активность катализатора, проявляя определенный промотирующий эффект. Кроме того, устойчивость нанесенных катализаторов по отношению к температурному воздействию и к отравлению ядами, как правило, резко повышается в сравнении с массивными металлическими катализаторами.
Пленки металлов обычно более активны, чем массивные металлические катализаторы.
Для реакций восстановления в жидкой фазе большое значение имеют так называемые скелетные катализаторы, главным образом никелевые, приготовление которых из сплавов описано на стр. В отдельных случаях применяются массивные металлические катализаторы, например, в виде сеток.
Применимость различных методов для изучения состава поверхности может существенно зависеть от типа образца, в частности доступности его поверхности для зондирования. Это становится очевидным при сравнении возможности методов в отношении, с одной стороны, массивных металлических катализаторов с открытой поверхностью и, с другой стороны, нанесенных дисперсных катализаторов; в последнем случае применение электронного или фотонного зондирования или полное удаление поверхностных атомов для масс-спектрометрического анализа может оказаться сложным или совсем невозможным.
При практическом использовании катализаторы часто, наносят на поверхность твердых тел с развитой поверхностью так называемых носителей. В качестве носителей обычно употребляются древесный уголь, кокс, силикагель, алюмогель, асбест, пемза, кизельгур, стекло, фарфор, сульфат бария и др. Функции носителя не ограничиваются только экономией катализатора, что имеет значение для таких дорогих катализаторов, как платина, палладий, золото, серебро, осмий и иридий. Носитель в небольших пределах способен увеличивать активность и избирательность катализатора, проявляя определенный промотирующий эффект, а также способен резко повышать устойчивость нанесенных или адсорбционных катализаторов к спеканию при температурном воздействии и к отравлению ядами по сравнению с массивными металлическими катализаторами.
Промотирующее действие различных металлов на реакцию разложения метанола в присутствии медного катализатора. Массивный металлический катализатор работает только своей поверхностью, которая составляет, по количеству действующего каталитически вещества, ничтожную долю всей массы катализатора. Поэтому уже давно стали употреблять нанесенные катализаторы, приготовляемые нанесением тонкого слоя активного вещества на каталитически недеятельный носитель. В качестве носителей чаще всего используют вещества с высокоразвитой поверхностью: уголь, силикагель, алюмогель, асбест, пемзу, кизельгур, стекло, фарфор и др. Носитель применяют не только для экономии катализатора ( что имеет немаловажное значение для таких катализаторов, как Ir, Pt, Pd, Au, Ag, Os) он способен в небольших пределах изменять активность катализатора, проявляя определенный промотирующий эффект. Кроме того, устойчивость нанесенных катализаторов по отношению к температурному воздействию и к отравлению ядами, как правило, резко повышается в сравнении с массивными металлическими катализаторами.
Многие металлические катализаторы, применяемые для препаративных синтезов в лаборатории или в промышленности, имеют относительно высокую удельную поверхность. Реальная структура таких катализаторов может сильно различаться, однако все они в отличие от массивных металлов состоят из отдельных металлических частиц. Эти частицы могут быть удалены друг от друга на значительное расстояние, как в обычных нанесенных катализаторах, или же могут быть разделены только небольшим количеством тугоплавкого окисного стабилизатора, как в классических железных катализаторах синтеза аммиака. В группу пористых металлических катализаторов входят также скелетные катализаторы ( типа катализаторов Ренея), которые обычно стабилизированы определенным количеством окисла; их правильнее относить к дисперсным, чем к массивным металлическим катализаторам. Наконец, дисперсный металл может использоваться в виде порошка без носителя.
Катализаторы, содержащие металл в массивном, а не тонкоизмельченном или высокодисперсном состоянии, в основном применяются для лабораторных исследований, целью которых является выяснение связи каталитической активности с природой металла или состоянием его поверхности, доступной для газообразного реактанта. По сравнению с обычными нанесенными катализаторами массивные металлические образцы позволяют много легче регулировать структуру поверхности, ее состав. Тем не менее следует всегда помнить, что каталитическая активность массивных катализаторов может отличаться от активности высокодисперсных образцов в той мере, в какой размер металлических частиц влияет на протекание каталитического процесса. Кроме того, чистые и промышленные катализаторы различаются и в других отношениях. Хотя для массивных металлических катализаторов в литературе приводятся многочисленные данные, полученные при несоблюдении достаточного контроля за составом и структурой поверхности, с точки зрения возможностей современных методов продолжение такого рода исследований мало оправдано. Загрязнение поверхности в настоящее время обычно можно устранить тем или иным путем, а для значительного числа металлов возможен также контроль и за структурой поверхности.
Фасетированию под действием реактантов подвержены и напыленные серебряные лленки при нагревании в кислороде при 500 К или в условиях каталитического окисления этилена [60]; при этом величина поверхности увеличивается примерно на 30 %, а небольшие кристаллиты серебра ( 50 нм) исчезают. При 1120 - 1290 К в водороде подвижность атомов на поверхности платины сильно увеличивается [61], что значительно ускоряет спекание порошкообразной платины. Подробно описано [62] значительное изменение морфологии платиновой проволоки или сетки - катализатора окисления аммиака ( 1020 - 1220 К), состоящее в заметном ее фаветировании. Эти изменения, происходящие с платиновым катализатором гораздо сильнее в условиях реакции, чем под действием любого из реактантов ( при сравнимых температурах), объясняются, по-видимому, выделением тепла реакции на поверхности катализатора и локальными перегревами выше температуры реакции. Не все каталитические реакции, вероятно, приводят к значительным изменениям морфологии поверхности катализаторов; такого рода изменения не наблюдаются, в частности, в реакциях с участием только углеводородов и водорода, по крайней мере для массивных металлических катализаторов. Тем не менее вполне понятно, что поверхность металла даже при отсутствии значительных изменений в ее морфологии, способна к реконструкции, ограниченной одним-двумя поверхностными атомными слоями, в результате процессов адсорбции или внедрения в решетку молекул реактантов.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11