Физическая и коллоидная химия. Михеева Е.В - 170 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

170
3) химическая реакция с образованием продуктов, адсорбирован-
ных на поверхности катализатора;
4) десорбция продуктов реакции с поверхности катализатора;
5) удаление продуктов реакции от поверхности катализатора.
Общая скорость такого многостадийного процесса определяется
самой медленной (лимитирующей) стадией и может подчиняться зако-
номерностям диффузии, адсорбции или химической кинетики.
Уменьшение энергии активации – основная, но не единственная
причина ускорения гетерогенной каталитической реакции. Катализатор
не только снижает энергетический барьер, а создает новые, энергетиче-
ски более выгодные пути протекания реакции. При этом эффективность
гетерогенного катализатора определяется структурой и химическим со-
ставом его поверхностного слоя, а также соответствием между химиче-
скими свойствами катализатора и реагирующих веществ.
Причины, вызывающее каталитическое действие, многообразны и
не поддаются точному расчету. Этим обстоятельством объясняется от-
сутствие единой современной теории гетерогенного катализа. Сущест-
вующие теоретические положения могут дать лишь некоторые общие
указания при выборе катализатора для той или иной реакции:
1. Катализатором может быть вещество, способное образовывать
промежуточное поверхностное соединение с реагирующими вещества-
ми.
2. Промежуточное поверхностное соединение должно быть менее
прочным, чем конечные продукты реакции.
3. Катализатор должен быть активным (то есть значительно сни-
жать энергию активации), селективным, стабильным и способным к ре-
генерации.
4. Катализатор должен иметь максимально развитую поверхность,
наибольшее число активных центров на поверхности, оптимальную
энергию связи с молекулами реагирующих веществ, достаточную меха-
ническую прочность и т.д.
Многие современные промышленные катализаторы представляют
собой многокомпонентные и многофазные системы, в которых поверх-
ность катализатора состоит из кристаллов нескольких различных ве-
ществ, что позволяет ускорять различные стадии сложного каталитиче-
ского процесса на различных участках поверхности.
Особое место среди гетерогенных катализаторов занимают природ-
ные и синтетические цеолиты (алюмосиликаты), обладающие настолько
большими параметрами кристаллической решетки, что молекулы реа-
гентов могут проникать внутрь кристалла, каталитическая реакция в
этом случае осуществляется при участии практически всех внешних и

Страницы