Механизм низкотемпературного взаимодействия водорода с а-кислородом на цеолите FeZSM-5
Научная публикация
| Общее |
Язык:
Русский,
Жанр:
Статья (Full article),
Статус опубликования:
Опубликована,
Оригинальность:
Оригинальная
|
| Конференция |
Механизмы каталитических реакций: VI российская конф. (с междунар. участием)
01-05 окт. 2002
,
Москва
|
| Журнал |
Кинетика и катализ
ISSN: 0453-8811
|
| Вых. Данные |
Год: 2004,
Том: 45,
Номер: 2,
Страницы: 218-224
Страниц
: 7
|
| Авторы |
Дубков К.А.
1
,
Староконь Е.В.
1
,
Паукштис Е.А.
1
,
Володин А.М.
1
,
Панов Г.И.
1
|
| Организации |
| 1 |
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск
|
|
С использованием кинетических и изотопных методов исследован механизм низкотемпературной реакции водорода с анион-радикальной формой поверхностного кислорода (а-кислород, Оа), образующейся при разложении N2O на цеолите FeZSM-5. Показано, что реакция имеет первый порядок по водороду и ее скорость пропорциональна концентрации Оа. Энергия активации реакции, измеренная для Н2 и D2 в области температур от +20°С до -100°С, составляет 3.2 и 5.3 ккал/моль соответственно. Реакция протекает с большим кинетическим изотопным эффектом (£H/£D), который в зависимости от температуры изменяется в пределах 3.4-41. Это указывает на то, что лимитирующая стадия включает диссоциацию молекулы водорода. Температурная зависимость изотопного эффекта дает величину 2.1 ккал/моль, близкую к разности нулевых энергий связей в молекулах Н2 и D2, что свидетельствует об отсутствии существенного вклада в реакцию туннельного эффекта. Диссоциативный механизм согласуется с данными, полученными методом ИК-спектроскопии in situ. Взаимодействие водорода с а-кислородом сопровождается образованием на поверхности цеолита новых гидроксильных групп ОаН (п.п. 3635 и 3674 см1), идентификация которых подтверждается наличием изотопного сдвига как при замене Н2 на D2, так и при замене 16Оа на 18Оа. Стехиометрическое отношение Н2 : Оа согласуется с ранее сделанным выводом о парном расположении а-центров.