Гетерогенно - каталитические процессы

Ф ерм и в об ъем е. В следствие адсорб ции частиц на поверхности появляется изб ыток электронов или дырок, т.е. поверхностный заряд. П оследний ком пенсируется возникновением в приповерхностном слое полупроводника об ъем ного заряда, равного поверхностном у по величине и противополож ного

каталитической активности сраб отой выхода электрона. В некоторых случаях

изм енениям и раб оты выходавнастоящееврем я почти непользуются.

Н едо статк и элек тро н н о й тео рии к атализа. Э лектронная теория катализа

катализатором и реагентам и вкатализе(точнее, вокислительном катализе, что

следующие представления: 1) о связи каталитических свойств с равновесным уровнем Ф ерм и вполупроводникеи 2) о трех ф орм ахадсорб ции. Д альнейш ее развитиетеории и м етодов исследования процессов на поверхности показало, что вб ольш инствеслучаевэти предполож ения неподтверж даются.

22

прим есей, поверхностныхдеф ектови т.д. В теории следует об ращать вним ание нареальный энергетический спектрадсорб ционныхсостояний.

В теории не учитываются неравновесные эф ф екты. В настоящее врем я показана некорректность использования единого равновесного уровня Ф ерм и

электропроводностью выполняли восновном наприм ереполикристаллических пленок и порош ков. О днако при такой м етодике электропроводность определяется в значительной м ере характером м ногочисленных контактов м еж ду кристаллитам и. Т акиеконтактныеоб ласти м огут им еть нетолько другие электронные, но и другие хим ические свойства. И зм ерения электропроводности катализаторовиногдаприм еняют и внастоящееврем я, но с их пом ощью невозм ож но реально определить концентрацию электронов и дырок в об ъем е и на поверхности. Т акие изм ерения постепенно вытесняются м етодам и исследования, учитывающим и локальные характеристики поверхности катализатора. В м еньш ей степени это относится и к изм ерениям раб оты выходанапорош ках.

чрезм ерно упрощает ситуацию. Больш оеколичество деф ектови их изм енение при адсорб ции и катализенепозволяют по изм ерениям электропроводности и раб оты выходаопределить заряж ением олекулпри адсорб ции.

С огласно электронной теории, м ож но управлять хем осорб ционным равновесием разных заряж енных и незаряж енных ф орм на поверхности путем введения прим есей вполупроводник. О днако в б ольш инствеэксперим ентов в оксиды вводили такие количества прим еси (до 1020 ат/см 3), когда введенные

очень трудно. П оэтом у в настоящее врем я электронная теория катализа на

23

полупроводникахпочти неприм еняется.

Т ем не м енее с развитием учения о новых, в том числе и хем остим улированных процессах в гетеро- и наноструктурах рассм отренные представления м огут об рести вторую ж изнь.

24

Осн о вн ая литература:

1.Байрам овВ .М . О сновы хим ической кинетики и катализа: учеб . пособ иедля

студ. высш . учеб . заведений / В .М . Байрам ов. — М . : Академ ия, 2003. — 256 с.

2.Крылов О .В . Г етерогенный катализ : учеб ное пособ ие для вузов / О .В . Крылов. — М . : Академ книга, 2004. — 679 с.

3.Крылов О .В ., Киселев В . . П ром еж уточные соединения в гетерогенном

: М ир, 1979. — 784 с.

2.Г лесстон С . Т еория аб солютныхскоростей реакций / С . Г лесстон, К. Л эйдер

Г . Э йринг. — М . : И зд-во иностр. лит., 1948. — 372 с.

3.БоресковГ .К. Г етерогенный катализ / Г .К. Боресков. — М . : Н аука, 1986. — 300 с.

4.Ж ерм ен Ж . Г етерогенный катализ / Ж . Ж ерм ен. — М . : И зд-во иностр. лит. 1961. — 253 с.

5.КрыловО .В . Н еравновесныепроцессы вкатализе/ О .В . Крылов, Б.Р. Ш уб .

— М . : Х им ия, 1990. — 288 с.

6.Н агиевТ .М . Х им ическоесопряж ение/ Т . М . Н агиев. — М . : Н аука, 1989. — 216 с.

7.Розовский А.Я. Кинетикатопохим ическихреакций / А.Я. Розовский. — М . :

Х им ия, 1974. — 224 с.