Физико-химические свойства облученных и радиоактивных катализаторов

• Автор: Пирогова, Галина Николаевна
• Шифр специальности: 02.00.04, 02.00.09
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 324 c. : ил

1.1. Предварительное облучение катализаторов

1.2. Одновременное облучение катализатора и реагирующего вещества

1.2.1. Низкотемпературные радиационнокаталитические процессы в адсорбированном слое .

1.2.2. Высокотемпературные каталитические процессы в поле ионизирующего

излучения .

1.2.3. Радиоактивные катализаторы

Глава 2. Методы эксперимента

2.1. Источники ионизирующего излучения

2.2. Синтез и анализ катализаторов

2.2.1. Получение оксидов редкоземельных элементов .

2.2.2. Получение алюмованадиевого,алюмовольфрамового и алюмомолибденового катализаторов
2.2.3. Получение радиоактивных препаратов .
2.2.4. Синтез технециевых катализаторов
аПолучение металлического технеция .
бПолучение нанесенных технециевых катализаторов
2.2.5. Анализ препаратов
2.3. Очистка реагентов.
2.4. Методики определения каталитической активности.
2.4.1. Проточная система.
2.4.2. Методика измерений в адсорбированном слое.
2.5. Определение удельной поверхности
2.6. Методика исследования хемосорбции.
2.7. Определение кислотности катализаторов
2.8. Измерение электропроводности
2.9. Определение поверхностного потенциала
2Методы спектроскопического исследования
2I. Методика съемки ИКспектров адсорбированных молекул СО
2 Термографический анализ катализаторов. Глава 3. Влияние радиации на каталитические свойства
оксидов.
3.1. Удельная поверхность облученных катализаторов
3.2. Влияние разных видов радиации на каталитическую активность в реакции дегидратации спиртов
3.3. Дегидратация изопропилового спирта на силикагеле.
3.4. Дегидрирование нбутана на оксидных катализаторах, облученных нейтронами
3.5. Разложение изопропилового спирта на оксидах редкоземельных элементов.
3.5.1. Проточный реактор.
3.5.2. Разложение изопропилового спирта в адсорбированном слое.
Глава 4. Влияние радиации на некоторые физикохимические
свойства катализаторов.
4.1. Кислотность поверхности облученных катализаторов
4.2. Электропроводность облученных оксидов редкоземельных элементов.
4.3. Действие радиации на поверхностный потенциал оксидов редкоземельных элементов
4.3.1. Образование радиационного заряда
на поверхности радиоактивных препаратов
4.3.2. Работа выхода облученных оксидов редкоземельных элементов.
4.4. Влияние радиации на оптические свойства
катализаторов.
4.4.1. Спектры диффузного отражения облученных оксидов редкоземельных элементов.
4.4.2. Оптические спектры облученных монокристаллов оксида иттрия.
4.4.3. Коротконивущее оптическое поглощение Эс.
4.5. Механизм действия радиации на каталитические
свойства оксидов редкоземельных элементов
4.5.1. Механизм разложения спиртов.
Глава 5. Каталитические свойства технеция.
5.1. Хемосорбционный метод определения удельной поверхности технеция
5.2. Определение дисперсности технециевых катализаторов электронномикроскопическим методом.
5.3. Разложение спиртов на технециевых катализаторах.
5.4. Дегидрирование циклических углеводородов на технециевых катализаторах.
5.5. Исследование состояния технеция в нанесенных катализаторах.
5.5.1. Форш адсорбции СО на технециевых катализаторах
5.5.2. Спектры диффузного отражения нанесенных технециевых катализаторах
5.5.3. Термопрограммированное восстановление технециевых катализаторов
5.5.4. Природа взаимодействия нанесенного металла с подложкой
Заключение.
1. Роль радиации в каталитических процессах
2. Особенности каталитических свойств технеция.
В ы в о д ы
Литература


Работы, в которых проводились каталитические процессы в поле ионизирующего излучения, можно разделить на две группы низкотемпературные реакции, которые в отсутствие облучения практически не идут, и высокотемпературные реакции, на которые радиация может оказывать или ускоряющее, или замедляющее действие. Низкотемпературные радиационнокаталитические реакции обычно проводят в адсорбированном слое. Энергия ионизирующего излучения поглощается как твердым катализатором, так и адсорбированным веществом. Исследования ряда авторов показали, что поглощенная катализатором энергия передается адсорбированным молекулам. Процесс зависит от природы твердого тела. Для расчета выходов в реакциях, индуцированных излучением, обычно применяют величину У число молекул, реагирующих на каждые 0 эВ энергии, которая введена в систему при действии ионизирующей радиации. Одной из ранних работ по облучению в адсорбированном слое было исследование. Алленом с сотр. Д, МО и молекулярных ситах, даже при комнатной температуре. На предварительно облученных катализаторах этот процесс не идет. Радиационнохимический выход У выше, чем
при гомогенной радиолизе. Авторы пришли к выводу, что имеет место передача энергии от катализатора к адсорбированной молекуле путем миграции пар электрон дырка, образовавшихся в катализаторе. Топчиева, Полака, Колбановского при исследовании радиолиза нгептана на облученных алюмохромовых, алюмомолибденовых, алюмосиликатных и других оксидных катализаторах 7,8. Передача энергии идет только в первый монослой адсорбированных молекул. По сравнению с гомогенным радиолизом . При больших было установлено понижение скорости радиолиза, вероятно, изза полимеризации углеводородов. Отмечено, что вероятность передачи энергии от катализатора к адсорбированной молекуле зависит от количества примесей. Более высокие радиационнохимические выходы по сравнению с гомогенным радиолизом были получены в случае гетерогенного радиолиза лО на Ло2, А0у Облучение проводилось лучами и продуктами деления урана 9. Предварительное облучение влияния не оказывало. Такое же действие вызывает радиация лучи, рчастицы и рентгеновские лучи в случае разложения С на Ло2, А, МО 0. Жабровой, Владимировой, Каденаци, Казанским на примере реакций превращения циклогексана и метанола было показано, что радиационнокаталитическая активность зависит от ширины запрещенной зоны катализаторов Наиболее активными являются оксиды типа изоляторов силикагель, алюмосиликат, оксид алюминия . С не проявляют радиационнокаталитической активности. Кислотноосновные свойства в указанных реакциях роли не играют. Наиболее активны начальные участки заполнения поверхности. Применение ме
тода ЭПР позволило авторам предложить схему превращений адсорбированных молекул циклогексана и метанола. Основное содержание этой схемы заключается в том, что передача энергии связана с перемещением и рекомбинацией избыточных носителей, образующихся в катализаторе, на адсорбированной молекуле. Рекомбинационная схема передачи энергии была подтверждена работами других авторов. Например, при деалкилировании изопропилбензола на алюмосиликате 5. Механизм радиационнокаталитических процессов исследовался также Пшежецким, Котовым с сотрудниками. При радиолизе метилового спирта, муравьиной кислоты, метиламина и йодистого метила на цеолитах с помощью ЭПР было установлено, что центрами радиационнохимического процесса являются и центры. При их рекомбинации с адсорбированной молекулой выделяется энергия, приводящая к разрыву связи 6,7. Интересно отметить, что передача энергии от катализатора к адсорбированным молекулам не является всеобщим правилом без исключения. Так, в было показано, что при адсорбции аммиака на цеолитах передача энергии наблюдается только в случае Vформы. Б то время как на Саформе цеолита передача энергии адсорбированным молекулам аммиака не имеет места. При изучении радиационнокаталитического разложения аммиака на кислотноосновных катализаторах силикагель, алюмосиликат было установлено, что механизм процесса зависит от кислотности поверхности, так как основную роль в реакции играет взаимодействие адсорбированных молекул с протонами. На основании этих результатов авторами 1 сделан вывод о единстве природы процессов гетерогенного и радиационного катализа на поверхности твердых тел.