Влияние природы межфазной поверхности на кислотно-основные и адсорбционные свойства катализаторов жидкофазной гидрогенизации

• Автор: Кравченко, Александра Викторовна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 114 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Структура, физико-химические и адсорбционные свойства поверхности переходных металлов и катализаторов на их
основе
1.2. Адсорбция водорода на поверхности переходных металлов и
катализаторов на их основе
1.3. Электрические свойства поверхности металлов и
катализаторов на их основе
1.4. Кислотно-основные свойства поверхности переходных
металлов и катализаторов на их основе
ГЛАВА II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
II. 1. Используемые вещества и реактивы
И 2. Методы получения и физико-химические характеристики
скелетных, промотированных никелевых и нанесенных палладиевых катализаторов
II.3. Активность различных образцов катализаторов
И.4. Потенциометрическая установка и методика проведения
эксперимента
II.5. Потенциометрическое титрование индивидуальных форм
водорода, адсорбированных в поверхностных слоях металлов-катализаторов
П.6. Кислотно-основные свойства активных центров гетерогенных
катализаторов

ГЛАВА III. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
III. 1. Поверхностные равновесия с участием индивидуальных форм водорода, протекающие в адсорбционных слоях катализаторов гидрогенизации
1П2. Кислотно-основные и адсорбционные свойства активных
центров переходных металлов и катализаторов на их основе
III.3. Влияние природы активного компонента на кислотноосновные свойства активных центров поверхности переходных металлов и катализаторов на их основе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ
Адсорбционные взаимодействия в мономолекулярных поверхностных слоях сопровождаются образованием хемсорбционных состояний адсорбирующихся веществ, различающихся по типу и энергии связи с активными центрами поверхности твердых адсорбентов. Существование в поверхностных слоях таких состояний существенно усложняет задачу термодинамического описания закономерностей адсорбции. Поэтому раскрытие природы хемсорбционных взаимодействий, термодинамическое описание состояния адсорбированных веществ в поверхностных слоях являются основными проблемами теории адсорбции на твердых поверхностях.
Результаты ряда исследований [1-11] свидетельствуют о том, что образование различных адсорбционных состояний, или индивидуальных форм, является отличительной особенностью процессов адсорбции водорода на каталитически активных поверхностях. Именно наличие индивидуальных форм адсорбированного водорода определяет физико-химические свойства катализаторов на основе переходных металлов, в частности катализаторов гидрогенизации. Между формами адсорбированного водорода в поверхностных слоях металлов устанавливается равновесие, а изменение внешних условий вызывает количественное перераспределение форм, например вследствие протекания реакций гетеролитического распада. Положение об установлении равновесий в поверхностных слоях металлов, характеристики количественного перераспределения форм, их кислотно-основные свойства в сочетании с реакционной способностью необходимо учитывать при термодинамическом описании закономерностей не только адсорбции, но и каталитических реакций с участием водорода.
Экспериментальные данные по характеристикам адсорбционных взаимодействий в поверхностных слоях переходных металлов и катализаторов на их основе в газовой фазе и индивидуальных растворителях широко используются при разработке теории предвидения каталитического действия, по-

происходит перенос протона, то можно говорить о кислотно-основном взаимодействии в поверхностном слое переходного металла. Кроме равновесных, в адсорбционном слое могут протекать также неравновесные процессы образования различных дефектов металла - вакансий, дислокаций, ступенек и диссоциации растворителя. Однако на метастабильной поверхности, в отсутствии реакций деструкции растворителя, как показывают уравнения (1.9)+ (1.12), происходит количественное перераспределение между формами адсорбированного водорода, т.е. повышение концентраций одних форм осуществляется за счет разрушения других.
На состояние адсорбционного равновесия поверхностного слоя в значительной мере оказывают влияние температура и компоненты окружающей среды. Закономерности адсорбции водорода на переходных металлах в широком интервале температур изучены недостаточно, потому однозначных выводов о влиянии температуры сделать невозможно. С ростом температуры наиболее типичными процессами при адсорбции водорода являются неравновесные реакции окисления и рекристаллизации металлов [1-3, 12].
Влияние природы и состава растворителей, как компонентов окружающей среды, во многом зависит от сольватации поверхности металла, то есть будет определяться возможностью протекания реакций (1.11), (1.13) и (1.14), а следовательно, донорно-акцепторными или кислотно-основными свойствами. В свою очередь реакции (1.11), (1.13) и (1.14) изменяют равновесие в других процессах - (1.9), (1.10) и (1.12), что приводит к количественному перераспределению между формами адсорбированного водорода.