Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

СИЛЬНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕТАЛЛ-НОСИТЕЛЬ (СВМН)





 

Электронное и химическое взаимодействие активного компонента с носителем последние годы описывают в рамках концепции Сильного Взаимодействие Металл-Носитель (СВМН); Strong Metal-Support Interraction (SMSI).

Особенно характерно это явление для металлов платиновой группы, таких как Pt, Pd, Rh, Ir, нанесенных на оксиды переходных металлов, NiO2, Nb2O5, Ta2O5, TiO2, V2O5, и оксид алюминия.

Эффект СВМН проявляется следующим образом. После восстановления катализатора водородом в жестких условиях (t > 500оС) на таких катализаторах снижается адсорбция Н2 и СО, но не изменяется адсорбция кислорода. Снижается активность в реакциях превращения углеводородов: гидрогенолиза, изомеризации и гидрирования, но увеличивается активность в реакциях с участием СО.

Окисление же такого катализатора и последующее его восстановление в мягких условиях приводит к исчезновению этого эффекта.

Рассмотрим причину СВМН на примере катализатора Pt/TiO2. При восстановлении катализатора в жестких условиях около частиц платины происходит восстановление ионов Ti4+ до более низких степеней окисления и миграция образовавшихся частиц TiOХ на поверхность платины.

В результате блокирования части активной поверхности платины снижается адсорбция водорода и, следовательно, скорость реакций с его участием.

Что касается СО, то ионы TiOХ образуют с атомами платины поверхностные полиядерные центры гораздо более сильно активирующие молекулу СО. В результате этого скорость реакций с участием СО возрастает почти в 100 раз.

При реокислении катализатора частично восстановленные ионы титана окисляются до Ti4+ и уходят с поверхности платины в носитель.

Рассмотрим еще один пример проявления эффекта СВМН в модельной реакции каталитического гидрирования ацетона до изопропанола на катализаторе Pt/TiO2:

 

DG = -20 кДж/моль (5.84)

 

Оказалось что скорость реакции на катализаторе, полученном высокотемпературным восстановлением (ВТВ) в сотни раз выше, чем на катализаторе, полученном низкотемпературным восстановлением (НТВ) (Табл. 5.28). При этом интересно то, что энергия активации реакции увеличивается.

 

Таблица 5.28.

Эффект СВМН в реакции гидрирования ацетона на Pt/TiO2.

Катализатор Число оборотов ´102, с-1 Энергия активации, кДж/моль
Pt/TiO2 (НТВ) Pt/TiO2 (ВТВ) 2,8  

 

Было установлено, что молекула ацетона гораздо сильнее активируется при хемосорбции протекающей с участием частично восстановленных катионов Ti3+ на границе островков TiOХ на поверхности частиц платины как показано на Рисунке 5.53.

Если использовать в качестве носителя SiО2, то эффекта СВМН не наблюдается и активность катализатора не меняется при изменении условий восстановления.

 

Рис. 5.53. Активация ацетона на поверхности Pt/TiO2 (ВТВ) при эффекте СВМН.

 

 

Эффект СВМН наблюдается еще в одной модельной реакции - гидрирования кротонового альдегида. Гидрирование на таких системах, как Pt/SiO2 и Pt/Al2O3 приводит к образованию, соответственно, только масляного альдегида и н-бутанола. При гидрировании же на Pt/TiO2 (ВТВ) с заметной селективностью (37%) образуется ненасыщенный кротиловый спирт вследствии увеличения скорости гидрирования карбонильной группы и снижения скорости гидрирования олефиновой связи.

 

 







Дата добавления: 2015-09-06; просмотров: 1109. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...


Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...


Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...


Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Ганглиоблокаторы. Классификация. Механизм действия. Фармакодинамика. Применение.Побочные эфффекты Никотинчувствительные холинорецепторы (н-холинорецепторы) в основном локализованы на постсинаптических мембранах в синапсах скелетной мускулатуры...

Шов первичный, первично отсроченный, вторичный (показания) В зависимости от времени и условий наложения выделяют швы: 1) первичные...

Предпосылки, условия и движущие силы психического развития Предпосылки –это факторы. Факторы психического развития –это ведущие детерминанты развития чел. К ним относят: среду...

Субъективные признаки контрабанды огнестрельного оружия или его основных частей   Переходя к рассмотрению субъективной стороны контрабанды, остановимся на теоретическом понятии субъективной стороны состава преступления...

ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКОЙ ПОМОЩИ НАСЕЛЕНИЮ В УСЛОВИЯХ ОМС 001. Основными путями развития поликлинической помощи взрослому населению в новых экономических условиях являются все...

МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ МОРФЕМНОГО СОСТАВА СЛОВА В НАЧАЛЬНЫХ КЛАССАХ В практике речевого общения широко известен следующий факт: как взрослые...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия