Гетерогенный катализ

В случае гетерогенного катализа химическая реакция идет на поверхности раздела фаз, т.е. на поверхности катализатора. Поэтому на скорость гетерогенно-каталитического процесса сильно влияет площадь поверхности катализатора. С ростом удельной поверхности катализатора скорость гетерогенно-каталитического процесса увеличивается. Поэтому, как правило, катализаторы пористые Установлено, что на скорость процесса оказывает влияние не только величина поверхности катализатора, но и состояние его поверхности, а именно наличие активных центров – различного рода неоднородностей, обусловленных химическим составом, кристаллической структурой и т.д. (рис. 40). Наиболее распространенными катализаторами являются , , , , а также их соли.

Для создания активных центров на поверхности гетерогенных катализаторов ее обрабатывают специальными веществами – промоторами, которые не обладают каталитическим действием, но повышают активность катализатора. При протекании каталитического процесса активность катализатора может снижаться под действием веществ, называемых каталитическими ядами.

Согласно современным представлениям гетерогенные катализаторы обладают способностью образовывать с молекулами реагирующих веществ неустойчивые поверхностные промежуточные соединения.

Явления гетерогенного катализа разнообразны и сложны, поэтому общей теории гетерогенного катализа до сих пор не разработано, однако имеется ряд частных теорий, удовлетворительно объясняющих свойства отдельных групп гетерогенных катализаторов. Например, мультиплетная теория, теория активных ансамблей Кобозева, электронная теория гетерогенного катализа.