22. Дезактивация катализаторов
Под влиянием различных воздействий кат может терять акт-ть и селект-ть. Причины:
1. Отравление
2. Блокировка
3. Уменьшение пл-ди акт пов-ти в р-те спекания или миграции.
4. Удаление акт фазы.
Кат яды – примеси, присутств в
сырье и понижающие акт-ть кат-ра. Яд адсорбир-ся на активных центрах кат-ра и
если адсорбция не сильно прочна, то после подачи яда он десорбируется. Если
адсорбируется прочно, то действие наблюдается и после прекращения его подачи.
Удаляется яд в р-ти взаимодействия с реагентами. Р-и, продукты которых прочно
адсорбир на катализаторе, назыв самоотравляющимися, или самоингибирующимися.
Блокировка – покрытие пылью, мелким порошком или коксом. Но кокс выжечь можно и все ок.
Спекание – необратимый физич п-с, при кот может происходить рост кристаллов металла на носителе или уменьшение уд. Пов-ти нанес кат-ра.
Акт-ть кат-ра может уменьшаться в р-те постепенного
разрушения носителя путем дробления, истирания и под хим воздействием ОС.
23. Методы определения кат активности
Мерой кат активности может служить скорость протекания реакции в исследуемом направлении в присутствии кат-ра. Обычно ее вычисляют по отношению к единице объема контакта v
или 
Основные группы методов определения кинетических характеристик:
1. Статические – осущ в хзакрытых с-мах
2. Проточные – осущ в открытых с-мах.
Статический метод: реакцию проводят в замкнутом объеме до установления т/д равновесия либо до полного превращения одного из исходных реагентов.
Концентрация реагентов изменяется
от исходной до равновесной, соответственно следуемого объхемаизменяется и
скорость реакции по з-ну действующих масс. Для исследуемого объема при
отсутствии диффуз торможений и постоянстве температуры справедливы соотношения:
Часто этот метлд исп-т для измерения ск-тей р-й, приводящих к изменению числа молекул, что позволяет следить за ходом р-и по изменению давления.
Проточный метод:
наиболее распространенный. Позволяет проводить кинетические исследования в установившихся условиях, те при постоянстве исх концентраций, темп, давл, сетепени перемешивания и др параметров.
Достоинство – возможность определения кат активности при стац состоянии кат-ра.
Недостаток – невозможность прямого измерения ск-ти р-и и трудность осуществления в реальных условиях режима идеального вытеснения.
Но ряд преимуществ, таких как простота конструкции, непрерывность работы, возм-ть проверки в условиях, близких к производственным, оебспечили ему широкое применение.
Безградиентный проточно-циркуляционный метод:
Осущ в условиях практического отсутствия в реакц зоне перепадов конц и температур. Перемешивание в системе достиг интенсивной циркуляцией реакц смесич-з кат-р в замкн объеме при неперерывном поступлении и выведении газового потока, причем кол-во циркулирующего газа должно значительно превышать кол-во вновь вводимого исходного газа. Циркуляция с больш ск-тью достиг при помощи насосов.
Недостатки: сложность оформления,
необходимость достат количества исх в-ввремени для достижения стац состояния.
24. Физ-хим методы исследования катализаторов.
Использование физико-химических методов при решении задач фундаментального и прикладного катализа в настоящее время приоб-ретает все возрастающее значение. Это объясняется рядом причин:
1) необходимостью обеспечить лучший контроль за свойствами катализаторов с целью оптимизации существующих или вновь созда-ваемых процессов;
2) появлением нового класса твердых тел со специальными свой-ствами, которые необходимо контролировать и даже регулировать в процессе их создания (цеолиты, оксиды с контролируемой пористо-стью, суперкислоты и др.);
3) развитием фундаментального подхода (вместо эмпирического) к синтезу новых катализаторов, основанного на детальном изучении причин каталитического действия тех или иных систем физическими методами.
Широкому использованию физико-химических методов исследо-вания способствуют также рост технологий и компьютерного обеспе-чения «старых» методов (ИК, калориметрия и т. п.) и адаптация к ка-талитическим исследованиям новых методов, разработанных для дру-гих целей (РФЭС, EXAFS и др.).
В настоящий момент существует огромное разнообразие физико-химических методов, которые используются в катализе. Среди них следует упомянуть РФЭС (XPS), Оже (Auger)-спектроскопия, ISS, ДМЭ (LEED), ПЭМ (ТЕМ), ПЭМ ВР (HREM), ВИМС (SIMS), EXAFS, XANES, HREELS, ИК (IR), FTIR, IRAS, ICP, AAS, XRF, UV-Vis, рент-геновская дифракция (XRD), ЯМР (NMR), ЭПР (ESR), Мессбауэров-ская (Mossbauer) спектроскопия, ТДС (TPD), ТПВ (TPR), ТПО (ТРО). Легко увидеть, что даже простое перечисление методов без расшиф-ровки общеупотребляемой аббревиатуры требует длительного време-ни. Более того, названия некоторых методов, в основном из недавно появившихся, не имеют своего аналога в русском языке, вследствие чего приходится использовать их англоязычные версии.
Рассмотрим те методы, кото-рые характеризуются:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.