Чистая поверхность - никель
Cтраница 1
Чистая поверхность никеля является превосходным катализатором для гидрирования олефинов. Фаркас и Райдил3 показали, что каталитическое гидрирование этилена сопровождается обменом водорода на дейтерий. [1]
Хемосорбция бензола на чистой поверхности никеля должна обнаруживаться при комнатной температуре, однако большинство использованных результатов получено при температуре около 150 С, так как в этом случае сильно уменьшена вандерваальсова адсорбция и нет быстрой диссоциации или других изменений. В этих случаях бензол адсорбируется шестью связями. Именно такой способ часто предполагался, и этого следовало бы ожидать, исходя из аналогии с сэндвичевыми комплексами типа бензол - хром. [2]
 |
Инфракрасные спектры окиси углерода, хемосорбированной на Ni, при увеличении покрытия поверхности. G а г 1 a n d С. W. ( 1959. [3] |
Полоса поглощения при 2080 см 1, появлявшаяся при адсорбции окиси углерода на чистых поверхностях никеля, отсутствовала в спектре отравленных ртутью образцов. Объяснение этому результату дал Блайхол-дер ( 19646), который считал, что после адсорбции ртуть будет отдавать никелю электроны со своих внешних d - орбиталей. Таким образом добавление паров ртути насыщает более активные угловые центры и предотвращает адсорбцию на них окиси углерода. Одновременно это увеличивает прочность связи с поверхностью молекул окиси углерода, адсорбированных на центрах в плоскости граней поверхности металла. [4]
Предполагается, что результаты для пленки, приготовленной в весьма высоком вакууме, характеризуют поведение чистой поверхности никеля. Противоположные эффекты могут быть обусловлены влиянием примесей, адсорбированных на поверхности никеля в умеренном вакууме. Эту точку зрения подтверждает тот факт, что скорость адсорбции, приводящей к повышению поверхностного потенциала до отрицательного значения, очень высока в соответствии с экспериментальными данными о скоростях адсорбции на чистых поверхностях никеля. Адсорбция на другом типе никелевых пленок протекает с более низкой скоростью, уменьшаясь со временем. [5]
Исследования инфракрасных спектров адсорбированного этилена подтверждают подобного рода заключения, в особенности те, которые касаются разрыва молекулы на чистой поверхности никеля. Ассоциативная адсорбция, по-видимому, имеет место только в том случае, если поверхность с самого начала частично покрыта водородом. Много важных магнитных исследований по адсорбции этилена уже проведено и проводится в настоящее время. Интерпретация данных не является непосредственной. Причина этого заключается в том, что при обычной температуре очень существенна вандерваальсова адсорбция этилена на никеле; разрыв связи, который может привести к полимеризации, возрастает с ростом температуры. На основании магнитных данных можно сделать некоторые заключения, в частности относительно того, что адсорбция этилена на катализаторе Ni / SiO2 при обычной температуре дает изотерму намагничивание - объем, которая в большей своей части после поправки на физическую адсорбцию водорода имеет тот же наклон, что и изотерма для водорода. Если наша гипотеза о магнитных эффектах, связанных с хемосорбцией, правильна, то данные, полученные при комнатной температуре, указывают на ассоциативную адсорбцию этилена. Имеется определенная зависимость между собственной активностью катализатора и скоростью введения этилена. Это станет понятно, если мы примем во внимание, что тепло, выделяющееся при адсорбции, должно вызвать значительное повышение температуры каждой частицы цикеля. [6]
Следует отметить, что в данном случае наклон изотермы меньше, чем наклон изотермы в случае адсорбции водорода на чистой поверхности никеля в идентичных условиях. [7]
Мы дали модель, которая согласуется с этими наблюдениями: поверхность никеля в три раза более доступна для водорода, чем для этилена, и при пуске водорода на поверхность, уже покрытую этиленом, он может отдавать никелю только половину cf - электронов по сравнению с тем же количеством водорода на чистой поверхности никеля. [8]
Таким образом, наиболее целесообразным представляется такой процесс герметизации, при котором крышка имеет селективное золочение ( припой ОВи), нагрев осуществляется струей горячего инертного газа, а золотое покрытие полностью растворяется в припое во время, пайки. В расплавленном виде припой взаимодействует с чистой поверхностью никеля, находящегося под золотом, образуя после кристаллизации прочное герметичное соединение. Проверка такой герметизации на надежность показала, что после выдержки загерметизированного корпуса на срок службы при температуре 150 С прочность соединения крышки с корпусом уменьшается. После герметизации шов представляет собой слой припоя с мелкими кристаллами соединения золото - олово в массе шва. [9]
Еще точно не известно, но кажется весьма вероятным [461], что при достаточно низких температурах адсорбция водорода не должна сопровождаться перестройкой граней НО, но точно установлено [463], что при хемосорбции окиси углерода на гранях 110 при обычных температурах не происходит никакой поверхностной перестройки. Парк и Фарнсворт [465] показали, что на чистой грани 110 окись углерода адсорбируется таким образом что на каждый атом чистой поверхности никеля приходится одна молекула СО. Следовательно, двумерная поверхностная ячейка структуры с окисью углерода имеет те же самые размеры, что и ячейка никелевой подложки. Показано, например, что на поверхности монокристаллов кремния и германия имеется поверхностная решетка, которая отличается от решетки лежащего под ней материала. Более того, было найдено [456], что весьма часто на таких поверхностях встречаются упорядоченные структуры, двумерные сверхструктуры, происходят реконструктивные фазовые переходы первого порядка и наблюдаются явления упорядочения. [11]
Чернение сажей анодов ( из № или Мо-Fe), проводимое с целью повышения лучеиспускающей способности, осуществляется в большинстве случаев путем термического разложения газообразных углеводородов. При карбидировании никеля вначале проводится очистка его в водородной печи, затем поверхность никеля подвергается окислению воздухом в печи при температуре 900 С; после этой операции лента никеля поступает в печь с атмосферой газообразных углеводородов ( например, в газообразный бутан), нагретую до 900 С. При восстановлении образующимся водяным паром окислов, находящихся на поверхности никеля, на чистой поверхности никеля осаждается черный осадок углерода толщиной 50 мкм. [12]
Предполагается, что результаты для пленки, приготовленной в весьма высоком вакууме, характеризуют поведение чистой поверхности никеля. Противоположные эффекты могут быть обусловлены влиянием примесей, адсорбированных на поверхности никеля в умеренном вакууме. Эту точку зрения подтверждает тот факт, что скорость адсорбции, приводящей к повышению поверхностного потенциала до отрицательного значения, очень высока в соответствии с экспериментальными данными о скоростях адсорбции на чистых поверхностях никеля. Адсорбция на другом типе никелевых пленок протекает с более низкой скоростью, уменьшаясь со временем. [13]
Такая обработка используется также для матирования поверхности. При этом несколько увеличивается коэффициент излучения, что существенно для анодов радиоприборов и, кроме того, на шероховатой поверхности лучше удерживаются наносимые опрыскиванием покрытия. Для матирования никеля применяется также образование на его поверхности никелевой губки. Чистая поверхность никеля грунтуется порошком никеля, разведенном на нитролаке. Затем производится отжиг в атмосфере водорода при температуре 1100 С. При этом происходит спекание никелевого порошка с образованием прочной, чистой, сильно шероховатой поверхности. [14]
С одной стороны, дифракция медленных электронов ( разд. Прежде всего следует отметить, что с помощью указанных методов было установлено, что по крайней мере для никеля адсорбция некоторых газов на плоскостях 110 приводит к значительной перегруппировке его атомов. Известно также, что поверхностные атомы некоторых металлов, таких, как медь, претерпевают очень существенные перегруппировки в ходе каталитической реакции. Более того, точные измерения межатомных расстояний между наружным и следующим под ним слоями атомов никеля на чистой поверхности никеля позволили обнаружитьv что они увеличиваются примерно на 5 % по сравнению с расстояниями в объемной фазе. Все эти факты показывают, что если действительно имеется ( см. рис. 3) зависимость между каталитической активностью ряда металлов и постоянными их решеток ( измеренными в объемной фазе методом дифракции рентгеновских лучей), то это может быть лишь удачным совпадением, так как действительные значения межатомных расстояний поверхностных атомов, активно проявляющих себя в катализе, могут значительно отличаться от межатомных расстояний в массивном образце. [15]
Страницы: 1 2