Активация Pd- и Pt- нанесенных катализаторов облучением ускоренными электронами

• Автор: Прибытков, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 02.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 135 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

1. Литературный обзор

1.1. Общие принципы взаимодействия излучения с твердыми телами

1.2. Количественные характеристики взаимодействия ионизирующего излучения с веществом .

1.3. Взаимодействие электронного облучения с твердыми телами

1.3.1. Влияние электронного облучения на металлы

1.3.2. Воздействие электронного облучения на оксиды.

1.3.3. Специфика взаимодействия электронного пучка с металлнанесенным катализатором

1.4. Гидрирование ароматических соединений на металлнанесениых катализаторах

2. Экспериментальная часть

2.1. Синтез катализаторов
2.2. Электронное облучение
2.3. Методики проведения физикохимических исследований
2.3.1. Низкотемпературная адсорбция азота.
2.3.2. Рентгенофазовый анализ.
2.3.3. Рентгенофотоэлектронная спектроскопия
2.3.4. ЕХАР8 спектроскопия .
2.3.5. Температурнопрограммированное восстановление водородом
2.4. Каталитические исследования.
3. Обсуждение результатов.
3.1. Катализаторы на основе углеродного носителя сибунит.
3.2. Катализаторы на основе оксидных носителей.
3.3. Цеолитные металлнанесенные катализаторы.
3.4. Исследование стабильности каталитических эффектов.
3.5. Физикохимическое исследование влияния электронного облучения на структуру металлнанесениых катализаторов
3.5.1. Влияние электронного облучения на структуру носителя
3.5.2. Влияние электронного облучения на структуру нанесенной фазы
Заключение.
Выводы.
Список литературы


В результате в ионных кристаллах вакансия, образовавшаяся при удалении положительного иона, называется катионной, а вакансия, появившаяся при удалении отрицательного иона анионной Рис. Пара вакансий противоположного знака называется дефектами Шотки. Данные изменения сильно влияют на физические свойства кристалла увеличивают его электропроводность, уменьшают плотность и т. Рис. Схематическое изображение катионных и анионных вакансий в кристалле. При облучении твердого тела также могут образовываться атомы внедрения междоузельный атом. Это атом, удаленный со своего места в решетке и не занявший какоголибо ее узла, т. При воздействии излучения одновременно с атомом внедрения появляется вакансия. Пара, состоящая из атома внедрения и оставленной им вакансии, получила название дефекта Френкеля Рис. Рис. Схематическое изображение вакансии а и междоузельного атома б. Дислокации представляют собой линии, вдоль и вблизи которых нарушено присущее кристаллу правильное расположение атомных плоскостей. Поскольку основным объектом исследования в настоящей работе являются нанесенные катализаторы, представляет особый интерес проанализировать имеющиеся литературные данные о воздействии излучения на вещество, локализованное в небольшом количестве на поверхности какойлибо подложки или носителя. При воздействии ионизирующего излучения на вещество, находящееся в адсорбированном состоянии, результат, как правило, отличается от эффекта воздействия на это же вещество в газовой фазе 2, 6. Прежде всего, выходы продуктов радиолиза адсорбированных веществ в расчете на энергию ионизирующего излучения, поглощенную непосредственно адсорбатом, существенно выше, чем в газовой фазе. Кроме того, могут образовываться другие продукты реакции по сравнению с гомогенным радиолизом 7, 8. Рассматриваемое увеличение выходов обычно объясняют передачей энергии от адсорбента к адсорбату. Наиболее распространенной моделью этой передачи является электрофизическая или рекомбинационная электроннодырочная модель 9. Суть электроннодырочной модели заключается в том, что при электромагнитном облучении энергия первоначально передается твердому веществу адсорбенту. На его поверхности первично образуются экситоны, плотность которых может достигать см3 . Экситон можно представить себе как электронное возбуждение в твердом теле диэлектрике или полупроводнике, мигрирующее по кристаллу. Обычно различают экситоны Френкеля и экситоны ВаньеМотта. Далее экситон либо разрушается с испусканием фотона, либо диссоциирует с образованием на поверхности пары парамагнитных центров электрон Рцентр дырка. Подобная диссоциация особенно эффективно происходит на дефектах кристаллической решетки, образовавшихся, в том числе и под действием облучения. Таким образом, образование новых дефектов, являющихся акцепторами или донорами электронов, сдвигает электронное равновесие, что оказывает влияние на свойства поверхности твердого тела . Возникшие вследствие облучения структурные нарушения в адсорбентах, являющихся преимущественно полупроводниками, приводят к появлению в запрещенной зоне энергетических уровней вследствие смещения атомов решетки, либо появлению примесных атомов. Подобные изменения оказывают непосредственное влияние на свойства адсорбентов и, соответственно, на протекание химических процессов на поверхности . Молекулы адсорбата взаимодействуют с теми из образовавшихся парамагнитных центров поверхности, к которым по своей химической природе имеют наибольшее сродство молекулыакцепторы с электронными центрами, молскулыдоноры с дырками. Образовавшиеся заряженные ионрадикалы реагируют затем с расположенными поблизости носителями заряда противоположного знака. Возникает возбужденная молекула адсорбата с энергией, равной примерно ширине запрещенной зоны адсорбента. Если эта энергия больше энергии связи в адсорбате обычно 4 5 эВ, то может произойти разрыв связи с образованием радикалов, которые затем дают стабильные продукты путем рекомбинации, либо диспропорционирования. Из сказанного следует, что для успешного протекания радиационнохимической реакции сорбент должен обладать соответствующей шириной запрещенной зоны.