Термодинамика адсорбции водорода на пористом никеле из водных растворов

• Автор: Логинов, Сергей Анатольевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 110 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
1. ВВЕДЕНИЕ
2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
2.1. Математическое описание процессов адсорбции водорода в кинетических моделях реакций жидкофазной каталитической гидрогенизации
2.2. Основные закономерности адсорбции водорода поверхностью металлов и катализаторов гидрогенизации из растворов
2.2.1. Термодинамика адсорбции водорода на поверхности металлов и катализаторов гидрогенизации
2.2.2. Механизм процессов адсорбции водорода на металлах
2.3. Адсорбционные модели применяемые при описания адсорбции газов на твердых поверхностях
3. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА АДСОРБЦИИ ВОДОРОДА НА ПОВЕРХНОСТИ ДИСПЕРСНЫХ МЕТАЛЛОВ И КАТАЛИЗАТОРОВ ГИДРОГЕНИЗАЦИИ
3.1. Основные положения модели поверхности с дискретной неоднородностью
3.2. Термодинамика равновесий между формами адсорбированного водорода на поверхности металлов
3.2.1. Равновесие между формами адсорбированного водорода
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
4.1. Используемые вещества и реактивы
4.2. Характеристики и методика получения скелетного никеля

4.3. Адсорбционный метод получения изотерм адсорбции водорода на металлах и катализаторах гидрогенизации из растворов
4.4. А дсорбционно-калориметрический метод определения теплот адсорбции водорода
4.5. Теплоты и изотермы адсорбции водорода на пористом никеле из газовой фазы
4.6. Теплоты и изотермы адсорбции водорода на пористом никеле из водных растворов
5. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
6. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ
7. ЛИТЕРАТУРА
Приложение

1.ВВЕДЕНИЕ
Развитие учения о гетерогенном катализе, исследования кинетики гетерогенно-каталитических реакций базируется на положениях теории адсорбции веществ - участников реакции на поверхности катализаторов [ 1,2 ]. Термодинамические характеристики стадий адсорбции определяют энергии промежуточных взаимодействий, активность и селективность катализаторов, необходимы для разработки методов научно-обоснованного подбора оптимальных каталитических систем, создания кинетических моделей каталитических процессов. Поэтому особое значение для теории гетерогенного катализа имеют результаты систематических исследований термодинамики адсорбции веществ на реальных катализаторах непосредственно в условиях протекания гетерогенно-каталитических реакций.
Известно, что кинетические параметры жидкофазных каталитических реакций, например, реакций жидкофазной гидрогенизации, определяются физико-химическими свойствами растворителя [ 2,3 ]. Однако, выводы о влиянии природы и состава растворителя как на общие кинетические закономерности, так и термодинамические характеристики отдельных стадий каталитических процессов были сделаны лишь с общих позиций на основании разнообразных косвенных данных. Причины влияния растворителя на скорость и селективность каталитических реакций, характеристики стадий адсорбции реагентов остаются невыясненными.
В связи с вышеизложенным работы, посвященные термодинамики стадий адсорбции веществ участников реакции на реальных катализаторах, установлению причин влияния растворителя на закономерности адсорбции, созданию математических моделей адсорбционных процессов в условиях протекания каталитических реакций представляются актуальными и имеют как теоретическое, так и приклад-

з.-ом центре, можно параметризовать модель поверхности с дискретной неоднородностью.
В данной работе рассматриваются приближения идеального и реальных адсорбционных слоев.
Предположим, что адсорбция на всех типах центров протекает в идеальном адсорбционном слое. Под идеальным понимается мономо-лекулярный адсорбционный слой, в котором отсутствует взаимодействие адсорбат - адсорбат и центры адсорбции энергетически однородны, то есть:
ДаНЬДаНШгЬсОПБ ДаН/Н2)=ДаН (Н2)=СОП8Й (3.7) С учетом стехиометрической модели адсорбционные равновесия индивидуальных форм адсорбированного водорода в идеальном адсорбционном слое можно описать изотермой Лэнгмюра:
а1(Р) ; а:'Р) ' «,8>

Здесь и далее индексы 1 и соответствуют молекулярным и атомарным формам адсорбата, - адсорбционные коэффициенты индивидуальных форм адсорбированного водорода.
С учетом 3.1-3.8 можно получить основные уравнения модели поверхности с дискретной неоднородностью в приближении идеального адсорбционного слоя. Если ш- число типов центров недиссоциативной адсорбции, то:
ш аш. Ь1Р п ат,Р а(Р) = I „ 1 — + X 3 (3.9)
1 = 1 1 + Ь1Р = ш +11 + л/Ьл Р j
аЛР) „ аЛр)
т п 0а(Н2) = I / АаН1(Н2)<1а1(Р)+ X МаННгаЛР) (3.10)
1-1 д 3=т+1 д и
т а!(Р) п а! (Р)
2 /5а. (Н2) йа!(Р) + I |Ба.(Н2)-с1а(Р) (3.11)
1 = 1 0 1 = т +1 0