Книга предназначена для специалистов, работающих в области катализа.
ПРЕДИСЛОВИЕ
В предлагаемую вниманию читателя книгу вошли переводы ряда статей, посвященных новым физическим методам исследования катализаторов, из XII и XIII томов американского издания «Advances in Catalysis», выпускаемого на русском языке под общим названием «Катализ». Остальные статьи XII и XIII томов включены в следующий сборник «Катализ», предметом которого являются полифункциональные катализаторы и сложные реакции (книга выйдет в свет в начале 1965 г.).
На современном этапе изучения элементарных актов адсорбции и катализа и самих гетерогенных катализаторов как твердых тел методы исследования играют первостепенную роль. Вводятся все новые методы и благодаря этому расширяются возможности более детального и глубокого изучения сложного комплекса явлений, именуемого катализом. В настоящий сборник включены статьи, знакомящие читателей с методами, описание которых имеется лишь в сугубо специальных изданиях.
Статья О'Рейли «Методы магнитного резонанса в каталитических исследованиях» освещает в краткой форме методы исследования, приобретшие за последние годы чрезвычайно большое значение практически во всех областях химии. Методы ЯМР и ЭПР открыли принципиально новые возможности также и в изучении катализаторов и каталитических реакций. Хотя в этой области пока еще сделано значительно меньше, чем в других областях химии, эти методы в настоящее время используются все шире при разработке теоретических проблем катализа. Статья О'Рейли вышла в свет в 1960 г. и, следовательно, содержащийся в ней обзор литературы далеко не полон. Этот недостаток редактор и переводчик постарались до некоторой степени устранить, дав в конце статьи дополнительный список работ, в который вошла также недавно опубликованная большая монография Л. А. Блю-менфельда, В. В. Воеводского и А. Г. Семенова, посвященная методу ЭПР. Несомненным достоинством статьи О'Рейли является то, что в ней одновременно представлены оба основных метода радиоспектроскопии — ЯМР и ЭПР и даны типичные примеры использования их специально для решения проблем катализа.
В своей небольшой статье Джермер дает описание весьма интересного электронографического метода, основанного на использовании медленных электронов, который позволяет изучать поверхностный слой твердого тела до и после адсорбции на нем простых молекул. Наряду с некоторыми экспе-
СОДЕРЖАНИЕ Предисловие ......................... 5
1. Методы магнитного резонанса в каталитических исследованиях
Д. О'Рейла
I. Введение....................... 9
А. Ядерный магнитный резонанс................. 9
Б. Электронный парамагнитный резонанс ............ 11
II. Ядерный магнитный резонанс................... 13
A. Принципы и методы ЯМР.................. 13
Б. Взаимодействие ядер в твердом теле.............. 31
B. Применение метода ЯМР................... 39
III. Электронный парамагнитный резонанс...............61
A. Принципы и методы ЭПР...................61
Б. Влияние атомного окружения на спектры ЭПР........69
B. Применение метода .....................81
IV. Заключение .....................101
Литература..........................102
Дополнительная литература ................. 108
2. Новый метод изучения дифракции электронов и перспективы его использования в каталитических исследованиях
Л. Джермер
J. Аппаратура......................... . . .113
II. Кислород на никеле................. 114
Литература..........................122
3. Применение рентгеновских спектров /(-края поглощения в исследовании каталитически активных твердых тел
Р. ван Нордстранд
I. Введение .............................123
II. Происхождение тонкой структуры ............124
А. Переходы на молекулярные уровни............124
Б. Переходы на уровни в кристаллической решетке.......125
В. Интерпретация данных по дифракции ............126
III. Методика эксперимента..................... . 129
IV. Спектры известных соединений..................131
A. Спектры соединений марганца................133
Б. Спектры соединений кобальта ................138
B. Спектры соединений хрома..................144
Г. Спектры соединений титана..................148
Д. Сравнение элементов между собой .............151
V. Спектры катализаторов......................153
VI. Заключение ...........................157
Литература..........................160
4. Радиационный катализ
Р. Кекельбергс, А. Крук, А. Френе
I. Введение .............................161
II. Экспериментальные исследования облучения некоторых гетерогенных систем..............................162
A. Свойства микропористых твердых тел........'.....162
Б. Оценка величины G в гетерогенных системах.........165
B. Радиолиз закиси азота....................168
Г. Связывание азота.......................171
Д. Радиолиз метана.......................175
Е. Синтез аммиака под действием бета-излучения........177
Ж- Полимеризация этилена под действием гамма-лучей.....178
И. Результаты, полученные другими авторами ...........182
III. Общая схема распределения радиационной энергии в веществах . . 188
A. Излучение с энергией более 1 кэв..............189
Б. Излучение с энергией меньшей 1 кэв.............206
B. Постоянные и временные эффекты..............215
/V. Радиационный катализ ......................222
A. Введение ..........................222
Б. Активация катализатора ...................227
B. Перенос энергии......................• ^34
V. Некоторые замечания об экспериментальных данных.......240
244
VI. Общие выводы..........................*
Приложение А. Расчет величины Огаз для образования азота при облучении
N2O гамма-лучами в присутствии CSU............^
Б. Расчет величины Сгаз для образования азота в случае облуче-ния осколками деления закиси азота в присутствии CSU , . . *
. . 248
5. Молекулярная специфичность в физической адсорбции
Д. Иетс
I. Введение .............................253
II. -Возмущение, возникающее в твердых телах под влиянием адсорбированных молекул ........................ 253
A. Поверхностная энергия и поверхностное натяжение твердых тел 253 Б. Изменения в поверхностной энергии и натяжении под влиянием
адсорбции ..........................256
B. Изменения объема твердых тел под влиянием адсорбции . . 259 Г. Значение описанных эффектов в теории физической адсорбции 272
III. Возмущения, возникающие в адсорбированных газах.......275
А. Природа адсорбированной фазы............... 275
Б. Новейшие экспериментальные методы.............276
IV. Суммарные изменения на поверхности раздела твердое тело — газ . 283
А. Эффекты, обусловленные присутствием поверхностных групп ОН
в пористом стекле ...................... 283
Б. Некоторые соображения о топографии поверхности......296
V. Выводы .............................300
Литература,..........................302
6. Хемосорбция и катализ на окислах металлов Ф. Стоун
[. Введение .............................308
П. Адсорбция и окисление окиси углерода ..............311
A. Введение...........................311
Б. Теплоты адсорбции и комплексообразования.........312
B. Дополнительные данные, полученные другими методами . . . 318 Г. Каталитическое окисление окиси углерода при низких температурах ...........................325
III. Поглощение кислорода металлами и окислами металлов......330
A. Кинетика и роль нестехиометричности ............330
Б. Различные формы хемосорбированного кислорода......333
B. Реакционная способность адсорбированного кислорода . . . 336
IV. Значение электронного фактора..................338
A. Изменения полупроводниковых свойств в ходе хемосорбции . . 338 Б. Теория граничного слоя в хемосорбции ............ 341
B. Ряды активности в каталитических реакциях ......... 343
V. Адсорбция и катализ на промотированных окислах ....... 348
А. Введение...........................348
ь. икисление LU над промотированными окисноникелевыми катализаторами ... .................. ..... 348
В. Другие каталитические исследования с промотированными окислами ............................352
VI. Фотоадсорбция и фотокатализ ..................353
A. Введение...........................353
Б. Фотоадсорбция и фотодесорбция на поверхности окиси цинка , 354
B. Каталитические реакции, фотосенсибилизированные окисью цинка............................359
Г. Фотоэффекты в случае двуокиси титана............361
Д. Фотоэффекты в случае закиси никеля............363
VII. Заключение ...........................364
Литература .........................364
Цена: 150руб.
