Дефектная структура катализаторов. Факторы, влияющие на ее формирование

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

 РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК

КАФЕДРА КАТАЛИЗА И АДСОРБЦИИ

Реферат по курсу

Научные основы приготовления катализаторов

Дефектная структура катализаторов.

Факторы, влияющие на ее формирование.

Студент гр. 141: Ищенко А.В.,

Научный руководитель: c.н.с., к.х.н.  Зайковский В.И.

Преподаватель: доц., к.х.н. Пахомов Н.А.

Оценка « _____________»  

Новосибирск, 2004

Содержание

Введение............................................................................................. 3

1.  Дефекты в кристаллах.................................................................. 4

1.1. Точечные дефекты.................................................................. 4

1.1.1. Дефекты Шоттки............................................................. 4

1.1.2. Дефекты Френкеля.......................................................... 5

1.2.  Протяженные дефекты.......................................................... 5

1.2.1. Структуры кристаллографического сдвига.................. 5

1.2.2. Дефекты упаковки........................................................... 6

1.2.3. Антифазные домены (двойники)................................... 6

1.3. Дислокации.............................................................................. 7

1.3.1. Краевые дислокации........................................................ 7

1.3.2. Винтовые дислокации..................................................... 7

2. Методы приготовления катализаторов с дефектной структурой...................................................................................................... 8

2.1. Влияние температуры прокалки........................................... 8

2.1.1. Низкая температура......................................................... 8

2.1.2. Средняя температура....................................................... 8

2.1.3. Высокая температура...................................................... 8

2.2. Воздействие механической активации................................ 8

2.3. Влияние мягких окислительно-восстановительных условий........................................................................................................ 8

2.4. Влияние реакционной среды................................................. 8

Выводы................................................................................................ 8

Литература.......................................................................................... 8

Введение.

В настоящий момент остается дискуссионным влияние дефектной структуры катализаторов на прохождение реакции по тому или иному направлению. Одна точка зрения сводится к тому, что все дефекты присутствующие на поверхности катализаторов отжигается реакционной среда и катализаторы приходят в определенное одинаковое состояние, независимо от исходного состояния поверхности. С другой стороны предполагается, что реакционная среда может иметь активирующих характер, защищая имеющиеся дефекты, развивая и генерируя новые. И тот, и другой подход имеют одинаково достоверные экспериментальные подтверждения, однако можно утверждать, что существует возможность зависимости того или иного типа воздействия на дефектную структуру от типа реакции и вида катализатора. Обе гипотезы согласуются в одном – дефектная структура катализаторов определяется условиями приготовления и предварительной его подготовки.

Данная работа разделена на две части. Первая представляет собой рассмотрение различных типов дефектной структуры кристаллического тела. Во второй части рассмотрено влияние различных факторов на формирование того или иного типа дефектов.

1.  Дефекты в кристаллах.

Для классификации дефектов предложены разные подходы, но необходимо понимать, что ни один из подходов не является универсальным [[1]]. Так, дефекты условно можно разделить на два типа: стехиометрические (не связанные с изменением стехиометрии) и нестехиометрические (возникающие вследствие изменения состава кристалла). Мерность и протяженность дефектов также могут быть положены в основу классификации: считается, что точечные дефекты состоят из одного атома или дефектной позиции (вакансии или междоузлия), хотя в действительности непосредственное атомное окружение такого дефекта тоже в некоторой степени искажено. Линейные дефекты,  или  дислокации в двух измерениях подобны точечным дефектам, а в третьем имеют значительную и даже бесконечную протяженность. Планарные дефекты  представляют собой дефектные слои кристаллической решетки. Необходимо отметить, что иногда для обозначения дефектов всех типов, не входящих в категорию точечных, используют термин протяженные дефекты.

Несмотря на то, что точечные дефекты играют не такую значительную роль в процессах каталитических превращений, как протяженные дефекты, чтобы не нарушать целостность изложения целесообразно начать с рассмотрения «классических» точечных дефектов.

1.1. Точечные дефекты

Представления о существовании таких дефектов были введены в 30-х годах в работах Шоттки, Френкеля, Вагнера и др.