Лекция 10. Парциальная поверхность катализаторов и композитов

Лекция 10. Парциальная поверхность катализаторов и композитов

• Для задач гетерогенного катализа важнейшей является поверхность активного компонента, на которой происходит катализ.
• Более общая задача - раздельное измерение доступной поверхности компонентов катализа-торов и других композитов.
• Для таких измерений широко используются адсорбционные методы, основанные на различиях специфической адсорбции на поверхностях разной химической природы.

Парциальная поверхность катализаторов и композитов, содержащих Х г компонента/г катализатора

• Суммарная уд. поверхность нанесенного катализатора (м2/г кт)
• А,кт = Адн + АдG = А0н(1 - Х)(1 - ) + АGХ
• Адни АдG-доступная поверхность носителя и компонента (м2/г кт).
• А0н- удельная поверхность исходного носителя (м2/г Н);
• Х -содержание компонента г/г катализатора;  -степень покрытия поверхности носителя;
• АG – доступная уд. поверхность нанесенного компонента (г/г компонента).

• 

• “хозяин” (носитель, Н)

• “гость” (компонент, G )

• }

• Катализатор, кт

• Обратить внимание!!!
• Значения удельной поверхности А,кт, Ан, АG отнесены к разным
• массам: м2/ г кт, м2/г Н и м2/г G, т.е. имеют разные размерности!
• В литературе нередко используют выражения типа

• 

• А0н /А,кт или А0н - А,кт
• АG/А0н , А,кт - АG и т.д.

• Но такие сопоставления не корректны, так как их значения отнесены
• к разным массам!!
• Для корректности необходимо их отнести к одной и той же массе,
• например, массе катализатора, носителя или компонента введением
• множителей типа Х с размерностью (г G/г кт), Y (г G/г Н), 1 –Х ( г Н/г кт)
• и т.д. [где Y = X/(1-X) или X = Y/(1 + Y)].

• Именно поэтому, например, корректное значение относительных
• изменений поверхности при переходе от носителя к катализатору
• А0н(1 –Х)/Акт (суммарная поверхность носителя в катализаторе).

• Отношение доступной поверхности нанесенного компонента АG
• к суммарной поверхности композиции АGХ/А и т.д.

• Аналогичный пример:
• Пусть исходный катализатор имел массу m0 и суммарную удельную
• поверхность А0;
• После длительных испытаний его удельная поверхность стала
• А, а масса m  m0, т.е. изменилась в Х = m/ m0 раз (г ктлз. / г исх)
• В этом случае корректное значение относительных изменений
• поверхности катализатора равно АХ/А0 (м2 ктлз/м2 исходн. ктлз)

• 

• То же замечание относится к сопоставлению объемов пор и
• плотности, экспериментально измеренные значения которых
• часто отнесены к разным массам.