Катализ в нефтепереработке
принцип энергетического соответствия
жүктеу/скачать 2,13 Mb. Pdf көрінісі
|
Теории катализа Лекция 4
- Бұл бет үшін навигация:
- Теория активных ансамблей Н.И.Кобозева
| принцип энергетического соответствия
– было введено Баландиным в работах 1956 г. Для эффективного катализа очень важно, чтобы катализатор хорошо связывал исходные вещества, а после реакции быстро избавлялся от связанных с ним продуктов реакции. То есть, часть химических связей должна легко образовываться, а другая часть – легко разрываться. Это – суть принципа энергетического соответствия: энергия связи катализатора с реагентом должна быть достаточно большой для эффективного связывания, но не слишком большой, чтобы комплекс «реагент-катализатор» легко превращался в продукты. Каталитический процесс описывается схемой: - «мультиплетный комплекс» на поверхности катализатора Энергетическое соответствие между катализатором и катализируемой реакцией состоит в том, что энтальпия адсорбции и десорбции реагентов равна половине энтальпии реакции: Катализатор будет оптимальным, если на единице его поверхности находится наибольшее количество участков, для которых выполняются данные условия. Теория активных ансамблей Н.И.Кобозева Была сформулирована Николаем Ивановичем Кобозевым в 1939 г. Н.И. Кобозев считал, что катализ совершается на группе атомов катализатора на так называемом активном ансамбле . За активный ансамбль принимается активный центр, представляющий собой образование из нескольких атомов: так называемый атомный ансамбль , закрепленный на поверхности носителя адсорбционными силами. Теория Н.И. Кобозева распространяется на адсорбционные катализаторы. Это прежде всего катализаторы на носителях, в которых активный компонент наносится на каталитически неактивную подложку – носитель. В своей теории Н.И. Кобозев исходит из того, что реальная поверхность носителя характеризуется блочным, мозаичным строением, в результате чего на поверхности возможно возникновение изолированных областей миграции, отделенных друг от друга энергетическими и геометрическими барьерами. Наглядно это можно представить следующим образом: Отдельными миграциями могут быть как реальные ячейки, например, грани элементарных кристаллов, так и области носителя, прилегающие к центру адсорбции, характерные для энергетически неоднородной поверхности. Трещины и др. нарушения поверхности, дефекты кристаллов, нарушение стехиометрического состава, так же могут служить причиной возникновения областей миграций. Атомы активной фазы, попавшие в результате миграционного движения по поверхности ячейки в одну область, ассоциируются в один n- атомный ансамбль. Для каждой конкретной реакции активным является ансамбль, состоящий из определенного числа атомов, например: |