Фотосорбционные и фотокаталитические процессы с участием простых молекул на галогенидах щелочных металлов

• Автор: Рябчук, Владимир Константинович
• Шифр специальности: 01.04.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 212 c. : ил

Глава I. Галогениды щелочных металлов как объекты фотосорб-ционных и фотокаталитических исследований (краткий обзор литературы)

1.1. Фотосорбционные и фотокаталитические процессы на оксидах металлов

1.1.1. Фотосорбция простых газов

1.1.2. Фотоокислеяие простых молекул

1.1.3. Фотолиз адсорбированной воды

1.1.4. Роль фотостимулироваяного дефектообразова-ния в фотосорбции и шотокатализе на оксидах

1.2. Фотосорбционные и фотокаталитические свойства га-логенидов щелочных металлов

1.3. Некоторые физико-химические свойства галогенидов щелочных металлов

1.3.1. Ф от о с тиму лир оваян ое дефектообразование в галогенидах щелочных металлов-. *

1.3.2. Некоторые свойства поверхности галогенидов щелочных металлов

1.4. Постановка задачи исследования

Глава 2. Техника и методика эксперимента
2.1. Описание экспериментальной установки
2.1.1. Блок-схема экспериментальной установки
2.1.2. Вакуумные кюветы
2.1.3. Система измерения давления в реакционном объеме

2.1.4. Вакуумная система
2.1.5. Система получения и очистки газов
2.1.6. Система освещения образцов
2.1.7. Система термообработки образцов
2.1.8. Определение степени фотохимического окрашивания образцов
2.2. Приготовление и очистка фотокатализаторов
2.2.1. Степень чистоты исходных образцов
2.2.2. Приготовление образцов
2.2.3. Очистка поверхности фотокатализаторов
2.3. Очистка газов
2.4. Некоторые особенности проведения экспериментов. Погрешности измерений
Основные результаты
Глава 3.Поиск фотосорбционных и фотокаталитических процессов с участием простых молекул на галогенидах щелочных
металлов
3.1. Фотосорбционные свойства галогенидов щелочных металлов
3.1.1. Фотосорбция кислорода
3.1.1.1. Особенности барограмм фотосорбции
3.1.1.2. Термодесорбционные спектры
3.1.1.3. Области спектральной чувствительности
3.1.1.4. Постсорбция кислорода
3.1.1.5. Фотосорбция кислорода на фотохимически окрашенных образцах иодидов калия и рубидия
3.1.1.6. Сравнение фотосорбционной активности различных ГИДО. Корреляция активности с энергией образования дефектов Френкеля
_ 4 -
3.1.2. Фотосорбция водорода и окиси углерода
3.1.3. Фотосорбция брома
3.2. Фотокаталитические процессы
3.2.1. Фотоокислеяие водорода и окиси углерода
3.2.1.1. Фотоокислеяие Hg, СО, СН^ на бромистом калии
3.2.1.2. Сопоставление эффективности реакций фото окисления для различных ПЩ
3.2.2. Фотолиз адсорбированной воды
3.2.3. Фотолиз и фотосорбция углекислого газа
3.2.3.1. Фотолиз С02
3.2.3.2. Фотосорбция COg
3.3. Корреляция между фотосорбционной и фотокаталитической активностью галогенидов щелочных металлов
В ыв оды
Глава 4. Исследование механизма фотосорбции кислорода на
бромистом калии
4.1. Зависимость фотосорбционных и фотокаталитических свойств от спектральной области возбуждения
4.2. Фотосорбция при возбуждении в экситонной области поглощения
4.2.1. Оценка величины фотосорбционной емкости
4.2.2. Влияние кислорода на фотохимические окрашивание
4.2.3. Возможное участие нестабильных продуктов распада экситонов в процессе фотосорбции
4.3. Адсорбция кислорода, сопровождающая фото- и термостимулированное обесцвечивание окраски
4.3.1. Спектральная зависимость начальной скорости
фотосорбции на фотохимически окрашенных образ-
- 50 -
к снижению ОН” -ионов и других анионных примесей в ПЦМ, а также сводит к минимуму количество поверхностных атомов углерода, образующихся при пиролизе органических загрязнений /161/.
Чрезмерно гигроскопичные соли исі и иЬг предварительно подсушивались на воздухе при температуре около 400 К. Затем они растирались в подогретой фарфоровой ступке и засыпались в подогретые кюветы. Несмотря на эти предосторожности, их не удавалось засыпать в кюветы в "сухом" виде. После удаления воды прогревом в кювете под откачкой ЬіЬг слегка пожелтел. Его окраска ослабела, но полностью не исчезла после длительных тренировок, что указывает на химические изменения части образца в ходе тренировки.
При приготовлении сублимированных слоев ГЩМ один или несколько кристалликов ГЩМ помещались на дно цилиндрического отростка в нижней части кюветы. Сначала они тренировались также как и насыпные образцы, затем температура отростка повышалась и часть образца сублимировалась в верхней холодной части кюветы. В результате нескольких перепылений слоя с одной стенки кюветы на другую получался достаточно ровный слой образца. Температура стенки кюветы, на которую производилось напыление составляла примерно 450-500 К. Толщина слоев, как показали весовые измерения, была в пределах Ю”4- ІСГ3 см.
Удельная поверхность приготовленных образцов составляла величину не более I м2/г для насыпных и не более 10 м2/г для напыленных слоев. Эти оценки получены измерением поверхности методом БЭТ по азоту. Отметим, что они находятся в согласии с данными других авторов, определявших поверхность образцов ГЩМ, приготовленных сходным образом и измеренных более точно методом БЭТ по криптону и другими способами /163/, /164/. Отметим также, что первоначально легко насыпаемые в кюветы измельченные на воздухе порошки ГЩМ при прогревах спекались и, по-видимому, учитывая высокую скорость