ПРОЦЕССЫ МИГРАЦИИ МЕТАЛЛОВ ПО ПОВЕРХНОСТИ.
Кристаллиты металла на поверхности носителя способны перемещаться. Это связано с тем, что атомы металла на краю кристаллита обладают повышенной энергией и способны отрываться от кристаллита. Далее отдельные атомы диффундируют по поверхности (их движение сродни броуновскому), скорость их миграции зависит от энергии взаимодействия металл-носитель. Такая миграция приводит к перемещению целых микрокристаллитов по поверхности и к их коалесценции в крупные частицы. Перемещение атомов может происходить и через внешнюю среду. Например в результате промежуточного образование растворимых комплексов металла (для жидкой реакционной массы) и летучих комплексов (например карбонилы металлов, для газовой фазы). Подвижность частиц зависит от их размеров. Так, например, для Pt на Al2O3 частицы размером более 5 нм уже не способны перемещаться. Более крупные частицы образуются в результате поверхностной диффузии отрывающихся от микрокристаллитов атомов или переносом через внешнюю среду. Естественно, что перемещение частиц металла по поверхности носителя тем сильнее, чем выше температура процесса. При умеренных температурах (< 100оС) диффузии по поверхности практически нет. При температурах выше 300оС этот процесс становится уже заметным и усиливается при дальнейшем повышении температуры. Слияние мелких частиц металла в крупные приводит к резкому снижению дисперсности металла, уменьшению удельной концентрации активных центров и соотношения структурных дефектов на поверхности частиц металла. Это приводит к снижению удельной активности (и, соответственно, удельной производительности) катализатора.
|
