Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
По типу механизма каталитического действия катализаторы делятся на два вида: локального и коллективного.
Катализаторы локального механизма, в свою очередь, подразделяются на катализаторы следующего действия:
- ионного (кислотно-основного),
- комплексообразующего,
- электронного.
При локальном механизме взаимодействие катализатора с реагентом обусловлено индивидуальными свойствами атомов поверхности катализатора, выступающих в качестве активных центров. В этом случае гетерогенно-каталитическая реакция протекает в соответствии с законами гомогенного катализа.
Катализаторы ионного (кислотно-основного) катализа. Основная функция катализаторов ионного типа – это введение в реагирующую молекулу протона или положительного иона (кислотный катализ), либо удаление из молекулы протона или аниона (основной катализ). В свою очередь кислотно-основной катализ можно разделить на специфический (с участием ионов Н3О+ и ОН – ), общекислотный либо общеосновной (с участием любой кислоты или основания), а также на электрофильный либо нуклеофильный (с участием кислот и оснований Льюиса). К катализаторам ионного типа относятся алюмосиликаты, оксиды алюминия и кремния, минеральные кислоты, галогениды трехвалентных металлов, гидроксиды, оксиды, сульфиды, карбонаты щелочных и щелочноземельных металлов, синтетические ионообменные смолы (катиониты и аниониты) и др. По механизму ионного катализа протекают процессы полимеризации, алкилирования, арилирования, каталитического крекинга, гидролиза, этерификации и др.
Катализаторы электронного катализа. Эта группа катализаторов включает соединения со структурой металлических и ковалентных кристаллов – это металлы и полупроводники. От других катализаторов они отличаются электропроводностью. Действие металлов и их ионов объясняется облегченным электронным переходом с d -орбитали на s -орбиталь, т. е. сродством к электрону электронных дырок.
К катализаторам электронного типа относятся простые и сложные ок-сиды и сульфиды c полупроводниковыми свойствами, например, V2S3, CuFeO2, Ca2Se3, Ca2As3, а также переходные металлы и их сплавы. Чаще всего в этом классе катализаторов выступают элементы с частично незаполненными d -орбиталями в любой степени окисления, также редкоземельные элементы с недостроенными f -орбиталями.
К реакциям, протекающим по электронному механизму, относятся реакции окисления-восстановления, гидрирования-дегидрирования.
Катализаторы комплексообразующего катализа. В этом случае взаи-модействие между органической молекулой и катализатором приводит к об-разованию двух типов комплексов:
- донорно-акцепторных, образуемых донорной связью с участием s - и π-орбиталей;
- координационных, образуемых дативными координационными связями с участием - и -орбиталей.
В комплексах первого типа реализуется льюисовский механизм катализа. В комплексах второго типа атом (ион) металла играет роль центрального атома (иона), лигандами которого служат атомы решетки и адсорбированные молекулы. При координации наблюдается ослабление определенного типа связи в молекуле, в результате чего молекула становится более реакционноспособной.
Катализаторы коллективного механизма подразделяются на катализаторы следующего действия:
- электронного,
Дата публикования: 2015-10-09; Прочитано: 1444 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!