Трипольський А. І. Фрактальна структура поверхні каталізатора і кінетика гетерогенно-каталітичних реакцій окиснення та відновлення оксидів вуглецю

Встановлено зв'язок між морфологією каталізатора і константою швидкості лімітуючої стадії реакції, яка перебігає на його поверхні, та запропоновано теоретичний підхід для пояснення та обґрунтування виявленого впливу фрактальної структури каталізаторів на енергію активації та передекспоненційний множник константи швидкості. Запропоновано механізм гідрування оксиду вуглецю з утворенням вуглеводнів та спиртів в присутності нанесених родійвмісних каталізаторів, виявлено зв'язок між електронним станом родію та каталітичною активністю і селективністю родійвмісних каталізаторів. Обґрунтовано механізм гідрування діоксиду вуглецю до метану, його гомологів та монооксиду вуглецю та одержано повну кінетичну модель процесу на нанесених перехідних металах. Виявлено закономірності, що пов’язують теплоту адсорбції водню на каталізаторах з їх активністю та селективністю в реакціях гідрування моно- та діоксиду вуглецю. Показано, що величину теплоти адсорбції водню можна варіювати шляхом зміни хімічної природи металу та його дисперсності, яка залежить від модифікуючих добавок та умов приготування. Доведено, що зростання шорсткості активної поверхні, яке характеризується збільшенням фрактальної розмірності, призводить до зменшення константи швидкості каталітичної реакції. Максимальну активність виявляють каталізатори, що характеризуються впорядкованою структурою і вузьким розподілом частинок активного компонента за розмірами.