химический каталог




Физические методы исследования в химии

Автор Л.В.Вилков Ю.А.Пентин

Pt угол зависит от кристаллографической грани: для плоскости (Ш) он прямой, а для (ПО) почти на 30° меньше.

В катализе очень важно знание поверхностного состава катализатора и установление зависимостей его активности от состава, а состава — от температуры и других условий реакции. Эти проблемы успешно решаются рассматриваемыми здесь методами. Обычно поверхностный состав катализаторов существенно отличается от объемного даже до проведения каталитической реакции. Обогащение поверхности какими-то элементами, например переходными металлами, может сильно влиять на каталитическую активность. Так, при исследовании катализатора Ni—Zr—Н, в котором содержание Ni на поверхности зависит от времени термической обработки, найдена прямая зависимость его активности от роста поверхностного содержания Ni. Иногда, правда, максимум каталитической активности соответствует сравнительно узкому интервалу изменения концентрации какого-то компонента.

Большое значение для понимания механизмов катализа, эффектов промотирования и отравления катализаторов имеет сопоставлен ние поверхностного состава до и после каталитической реакции. В последнее время исследования модельных и реальных катализаторов показали особенно высокую эффективность комплексного применения методов РЭС и ОЭС. Хотя в ОЭС при двукратной (и более) ионизации возрастает роль трудно учитываемых многоэлектронных процессов, этот метод даже при простых подходах к интерпретации результатов позволяет получить очень важные и обширные данные при выяснении причин промотирования и отравления катализаторов.

Так, например, в реакциях гидрирования — дегидрирования углеводородов на платиновых катализаторах, по данным исследования, отношения интенсивностей оже-пиков О (515 эВ) и Pt (237 эВ) обнаружен неожиданный промотирующий эффект хемосорбирован-ного кислорода, тогда как окисление Pt приводило к дезактивации катализатора.

В качестве другого примера приведем результаты исследования с применением РЭС, ОЭС и сканирующей оже-микроскопии (СОМ) причин потерь активности катализатора — триоксида молибдена на подложке из оксида алюминия, который применяется для удаления серы из газов, выделяющихся в процессе дегазации каменного угля. Методами ЭСХА и ОЭС сначала получают обзорные прямые спектры фото- и оже-электронов образцов свежеприготовленного и отработанного катализатора. Приведенные на рис. VII.5, а полные спектры ЭСХА' показывают наличие в обоих образцах алюминия,

кислорода, молибдена и углерода. Сигнал углерода сильнее в спектре отработанного катализатора, а сигналы молибдена — в спектре свежеприготовленного. На отработанном катализаторе имеется также сера.

На рис. VII.5, б показаны спектры высокого разрешения пиков Мо Ы. В спектре свежеприготовленного образца энергии связи электронов характерны для триоксида Мо03, а спектр отработанного катализатора указывает на наличие двух соединений молибдена МоОэ и MoS3. На основании этих данных можно было предположить два механизма отравления катализатора: либо образование по всей поверхности слоя углерода, либо формирование на активной поверхности Мо03 слоя MoS3.

С целью выявления, какой из механизмов имеет место, применили СОМ. Оказалось, что молибден распределен по подложке сравнительно равномерно. Сера локализована на небольших участках главным образом в местах повышенного содержания молибдена (рис. VII.6). Углерод распределен на поверхности равномерно (на рисунке не показано). Таким образом, отравление катализатора происходит в результате покрытия его углеродной пленкой, а не химической дезактивации.

Вполне очевидно, что методы рентгено- и фотоэлектронной спектроскопии с успехом могут применяться для изучения явлений коррозии, отжига и т. п., связанных с окислением металлов и сплавов, а также диффузии, сегрегации элементов, например, на изломах при термической обработке и т. д. Широко используются рассматриваемые методы в современной микроэлектронике, открывая уникальные возможности контроля качества и обнаружения неисправностей уст

ройств с атомно-молекулярными проводящими и непроводящими слоями, в физике твердого тела, изучении зонной структуры вещества, в изучении биологических объектов и других областях иауки и техники.

,М:':::-':

Рис. VI 1.6. Оже-изображения локализации серы (а) и молибдена (б) на поверхности отработанного Катализатора

Рассмотренные в разделе методы характеризуются прежде всего высокой чувствительностью, специфичностью и большой широтой возможных применений, хотя и предназначены главным образом для исследования поверхности твердых тел и молекул в газовой фазе. В некоторых аспектах их можно сопоставлять с какими-либо другими физическими методами исследования, а в некоторых отношениях они обладают совершенно уникальными возможностями. Например, эмиссионный спектральный анализ может найти себе конкурента в методе РЭС при определении химических элементов. Фотоэлектронные спектры более специфичны, чем абсорбционные рентгеновские спектры и УФ спектры, характеризуясь более узкими линиям^ ч достаточно выс

страница 64
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106

Скачать книгу "Физические методы исследования в химии" (2.22Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
mt кресло-качалка 1806
компьютерные курсы в голицыно
Jacques Lemans 1-1654M
токио отель концерт 2017

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(09.12.2016)