Наноматериалдарды алудың каталитикалық синтезін сипаттаңыз

Жоғары дисперсті және ультрадисперсті бөлшектердің ерекшеліктері олардың қасиеттері, олардың пайда болатын химиялық құрамына ғана емес бөлшектердің өлшемдеріне тәуелді.Бөлшектердің өлшемдеріне байланысты қасиетін өлшемді немесе масштабты эффект деп атайды.Эффектің пайда болуы бөлшектердің өлшемдері кішірейген сайын атом бетіндегі бөлігі көлемдегі бөлігіне қарағанда өседі.Беттік атомдарының өсуі беттік артық энергияның өсуімен байланысты,осыған байланысты бөлшектердің белсенділігі артады.

Дисперсті жүйелердегі өлшемді эффектіні 2 үлкен топқа бөлеміз.

Өлшемді эффект газ және сұйықтық дисперсті бөлшектердің қисықтық бетімен байланысты

а) Сұйықтықтың беттік керілуі тамшы радиусына немесе сұйықтықтағы газ көпіршіктерінің радиуысына тәуелді: f(c)= =f(r)

б) Қаныққан бу қысымы сұйықтықтың газ шекарасындағы беттік радиуысына және қисықтық белгісіне тәуелді.

в) Капиллярлық қысым () сұйықтық бетінің радиуысына тәуелді: =f(r)

Физикалық, химиялық қасиеттерінің өзгеруі дисперсті бөлшектердің аз өлшемдеріне байланысты:

а) Кристалдық құрылымы және кристалл торының симметриялық дәрежесіне;

б) Термодинамикалық параметрі: жылусыйымдылық, балқу температурасы (кристалдылығы), Дебай температурасына;

в) механикалық қасиеттері: беріктілік, пластикалық;

г) магниттік, электрлік қасиеттеріне байланысты.

д)каталитикалық синетез

Металл оксидтерінің каталитикалық қасиеттері. Металл оксидтерінің жоғары дисперсті және ерекше нанодисперсті қатты бөлшектері жоғары каталитикалық белсенділік көрсетеді.Сондықтан төмен температура мен қысымда әртүрлі химиялық реакциялар жүргізуге болады.

1) Алтынның 3-5 нм өлшемді нанобөлшектері жоғары спецификалық каталитикалық белсенділігіне ие.

2) Жоғары дисперсті катализатор каталитикалық қасиет көрсетеді. Температураны төмендетеді.

3) Жоғары каталитикалық белсенділікті тек қана ультрадисперсті бөлшектерінде ғана емес катализатордың жұқа қабатында да байқалады. Егер олардың қалыңдығы бірнеше нм-ді құраса.

4) Метанның жануы ауада 1300 ⁰С болады.Мұндай температурада зиянды азот оксиді,смог пайда болады.

5) Жоғары каталитикалық белсенділікті палладидің гиганттық кластері көрсетеді. Ол бірнеше жүздік атомдардан тұрады (600).

6) Нано алтын химиялық активтілігі бойынша жай алтыннан көп асып түседі.

Көмірсутектердің каталитикалық крекингі үдерісінде көміртекті фазаның түзілуі

Тек қана көмірсутектердің пиролизі үдерісінде ғана емес, сонымен қатар, мұнай химиясының басқа да үдерістерінде, соның ішінде каталитикалық крекинг үдерісінде де дисперсті көміртекті фаза түзіле алады. Мұндай көміртекті фаза 2СО→ СО2+ Ск(көміртегі монооксиді жағдайында) реакция типі катализдің арқасында жүзеге асатын, температуралар мен қысымдарда көмірсутектердің немесе көміртегі монооксидінің каталитикалық ыдырауының нәтижесі болып табылады. Осыған орай ұқсас үдерістерде Fe, Ni, Co және олардың қышқылдары, сонымен қатар, осы металдардың балқымалары аса тиімді катализатор болып табылады. Үдерістердің мұндай класының ерекшелігі каталитикалық реакция нәтижесінде, катализатордың бөлшектерінің алғашқы пішінінен тәуелсіз (түзілетін металл бөлшектерінің өлшемі 50+300 А), металдың көміртекті түзілімдердің массасына диспергирленуі, катализатордың жіңішке фрагментациясы жүзеге асады. Дисперсті металл бөлшектерде сипаттаушы қайталанбас морфологиясы бар, көміртекті тұнбалардың түзілу фактысы таң қалдыларлықтай.

Көміртек құрамды газдардың термиялық каталитикалық ыдырауы. Бұл құбылысты 1990 жылы П.Шултзенбергер және Л.Шултзенбергер, қызара қыздырылған фарфордың үстінен цианогеннің өтуімен жасалған тәжірибелер барысында алғаш рет анықтаған болатын. Барлық жағдайларда талшықтардың өсуі сутегі бар кезде күшейетіндігі анықталды. 1970 жылы көміртекті талшықтардың каталитикалық түзілуі бойынша зерттеулер, талшықтардың өсуі нақты химиялық үдерістер. Мұндай жолмен дайындалған талшықтардың зерттеулері электрондық жарықтандырғыш микроскопта көбінесе олардың бос және үш негізгі морфологиясы: спираль тәрізді, иректелген және түзуленген болады. Талшықтар диаметрлері 10 нм-ден 0,5мкм-ге дейінгі диапозонда болды және ұзындығы бойынша 100 мкм-ге дейін жетті.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: