Гетерогенный катализ

Полимолекулярная адсорбция

• При физической адсорбции, если энергии межмолекулярных связей соизмеримы, после насыщения первого адсорбционного слоя наступает полимолекулярная адсорбция с образованием вто­рого и последующих адсорбционных слоев. Полимолекулярная адсорбция имеет место во многих процессах с участием органи­ческих соединений при повышенных давлениях.

Стадии процесса

3. Химическая реакция. Адсорбированные атомы и молекулы вступают в химическую реакцию с образованием продуктов.

Стадии процесса

4. Десорбция. Молекулы продуктов реакции переходят из состояния хемосорбирован-ности в состояние физической адсорбиро-ванности и затем десорбируются с поверхности.

Обратимость десорбции

• В связи с высокой экзотермичностью большинства процессов хемосорбции десорбция может иметь место только при повышенных температурах.
• Хемосорбция является обратимой, если при десорбции адсорбат переходит в газовую фазу в той же форме, какую он имел до адсорбции.

Стадии процесса

5. Диффузия. Молекулы продуктов реакции диффундируют с поверхности.

Сравнение типов катализа

О сходстве механизмов гетерогенного и гомогенного катализа можно судить по тому, что стадия хемосорбции в первом анало­гична стадии образования промежуточного соединения во втором. Различие их состоит в том, что на поверхности гетерогенного ка­тализатора, благодаря наличию нескольких типов активных цент­ров, могут образовываться различные типы активированных ком­плексов, приводящих к появлению разных продуктов реакции. В результате гетерогенные катализаторы характеризуются более низкой селективностью, чем катализаторы в гомогенном ката­лизе.

Основные предпосылки к теории

• Стадии процесса:

1. Диффузия к поверхности.

2. Адсорбция (физическая и химическая)

монослойная или полислойная