Изучение - адсорбция - кислород
Cтраница 1
Изучение адсорбции кислорода и углеводородов на поверхности окислительных катализаторов полупроводников показало, что поверхность их неоднородна и теплоты адсорбции, энергии активации изменяются с заполнением. Следовательно, адсорбированные ион-радикалы закреплены на различных участках поверхности с различной прочностью связи. Перекисные радикалы связаны с поверхностью катализатора в одних случаях через атом углерода, а в других - через атом кислорода. Анализ адсорбционных данных показывает, что прочность этих связей для различных катализаторов не одинакова. [1]
Для изучения адсорбции кислорода газ впускают через клапан ( Granville - Phillips) до создания заданного низкого давления. Общую выдержку в кислороде определяют по произведению давления газа на время обработки. За единицу измерения выдержки удобно принять 10 - 6 мм ( рт. ст.) - сек, что примерно должно соответствовать обработке, необходимой для покрытия поверхности кристалла монослоем при условии, что на поверхности остается каждая сталкивающаяся с ней молекула. [2]
В некоторых работах по изучению адсорбции кислорода на платине имеются указания на характер связи кислорода с поверхностью металла. Кобозев и Анохин [114] исследовали десорбцию кислорода с поверхности платины методом электронных ударов. Анализ результатов привел авторов к выводу, что на поверхности платины существуют три типа адсорбционных центров ( плоскость, ребро и угол), на которых адсорбируется кислород как в виде атомов, так и в виде моле - з кул. [3]
Первоначально работа была предпринята для изучения адсорбции кислорода на закиси меди, так как параллельно проводилось исследование адсорбции на этом веществе как в классическом аспекте, так и в аспекте свойств полупроводников. [4]
Эти уравнения приближенно соблюдаются для изотерм, полученных Юрри [41] при изучении адсорбции кислорода на силикагеле в интервале температур от 90 до 273 К, и для изотерм Гомфрей [2] для адсорбции окиси углерода на угле в области температур от 200 до 300 К. [5]
Измерение времени жизни неосновных носителей, которое имеет огромное значение для всестороннего объяснения процесса фотопроводимости, имеет такое же значение и для облегчения понимания фотокаталитических явлений. Марк [44] ясно показал их значимость при изучении адсорбции кислорода на сульфиде кадмия. Наиболее широко, пожалуй, используется метод, в котором изучается спад фототока после освещения соответствующего образца кратковременным интенсивным световым импульсом. [6]
Вторая весьма общая проблема механизма окислительного катализа сводится к выяснению форм кислорода, непосредственно участвующих в катализе. Для ряда металлов и окислов, применяемых в качестве окислительных катализаторов, изучение адсорбции кислорода и сопровождающих ее явлений привело к выводу о существовании нескольких форм адсорбированного кислорода. [7]
Заслуживают внимания доклады по стереохимии гетерогенного катализа Беруэлла ( статья 3) и Зигеля и Дункеля ( статья 4), а также доклады, посвященные дейтерообмену ( статьи 6 - 11), так как они позволяют глубже заглянуть в механизм каталитических реакций. В работе Селвуда ( статья 12) впервые описано применение магнитного анализа к исследованию свойств катализатора во время использования его в химическом процессе. Оригинальная теория образования оксидных пленок развита в статье Юй Юн-фана, Чессика и Цеттлемойера ( статья 44), а в работе Шлиера и Фарнсворта ( статья 46) для изучения адсорбции кислорода и образования окисла на поверхности металла предложен метод электронографии медленными электронами. [8]
По существу окисление углеводородов на платине резко отличается от окисления на серебре. В продуктах реакции на платине при широком варьировании условий процесса ( температура, концентрация компонентов, давление) всегда присутствуют только углекислый газ и вода. Подробное исследование Бутягина [213] показало, что пропилен при адсорбции прочно связывается с платиной и удаляется только после окисления поверхности кислородом. После предварительной обработки поверхности платины кислородом количество поглощенного пропилена увеличивается. Изучение адсорбции кислорода на платине показало, что в приповерхностных слоях кислород может растворяться в количестве, равном десяткам монослоев. По данным Нестеровой и Фрумкина [92], на платинированной платине при длительном соприкосновении кислорода с платиной увеличивается прочность связи его с металлом и затрудняется восстановление. Исследование работы выхода при адсорбции кислорода на платине показало, что кислород на поверхности платины заряжен отрицательно. Изучение кислородного изотопного обмена показало, что кислород прочно закреплен на поверхности платины. Заметный изотопный обмен кислорода на платине обнаруживается при температуре па 200 - 250 выше температуры каталитической реакции. [9]
 |
Схема электронного проектора, используемого для изучения подвижности газов при низких температурах. [10] |
Обычно требуется проводить прогревание при 400 - 500 С в течение многих часов с последующим поглощением остаточных газов соответствующими веществами. Если после получения высокого вакуума в систему впускался газ, то нужно повторно провести все операции, включая прокаливание всех металлических поверхностей. При употреблении жидкого гелия система может содержать исследуемый газ при давлении в несколько миллиметров. Для мгновенного получения высокого вакуума достаточно лишь опустить колбу проектора в жидкий гелий. Таким образом, в то время, когда проектор погружен в гелий, можно произвести очистку эмитирующего источника или сохранить на нем любую заданную степень покрытия. Колбу можно нагреть до комнатной температуры и подвергнуть острие действию газа, а затем путем повторного охлаждения создать вакуум, необходимый для дальнейшего исследования. Этот метод имеет особые преимущества при изучении адсорбции кислорода на вольфраме, когда нагревание до температур, обычно применяемых при обезгаживании, приводит к сильному изменению хемосорбцион-ного слоя. [11]
Страницы: 1