(SANITIZED)RELATIONSHIP BETWEEN CATALYTIC AND ELECTRIC PROPERTIES OF CERTAIN OXIDES(SANITIZED)

• Document Type: CREST
• Collection: General CIA Records
• Document Number (FOIA) /ESDN (CREST): CIA-RDP80T00246A007600320002-1
• Release Decision: RIPPUB
• Original Classification: C
• Document Page Count: 18
• Document Creation Date: December 22, 2016
• Document Release Date: July 21, 2009
• Sequence Number: 2
• Publication Date: September 24, 1959
• Content Type: REPORT

Approved For Release 2009/07/21 : CIA-RDP80T00246AO07600320002-1
Approved For Release 2009/07/21 : CIA-RDP80T00246AO07600320002-1
 Approved For Release 2009/07/21 : CIA-RDP80T00246A007600320002-1
DSSZIEFUGGI S N2HANY FI LVIEZIET OX]ID
KATAILETJIKUS 20 EILEKTROMOS
TUILAfILDONSAGA)1 KOZOTT
SZAEO ZOLTAN 1ev. tag, SOLYMOSI FRIGYES es BATTA ISTV.LiO
(Szegedi Tudomanyegyetem Szervetlen es Analitikai ICemiai Intezete)
1. A kontakt katalizis mechanizmusdnak problentdja
A heterogen katalizisek gyakorlati szempontb6l legfontosahb tipusanak,
a gaz-szilard kontakt reakci6knak mechanizmusat hosszu ideig homily fedte.
Bar ezen a teriileten - jelento"segenek megfelelo"en - igen kiterjedt kutatas
foly_ t es - mint a vilag kemiai ipara mutatja - az eredmenyeket a gyakorlatba
at is iiltettek, megis a vizsgalatokat a legjobb konverzi6t biztosit6, a nagy
cs alland6 aktivitasu, a folyamatot a kivant iranyba terelo" katalizatorok
kivalasztasat esak az ?optimumkereses" m6dszere jellemezte. A katalizatorok
osszetetelenek valtozasa, elo"elete, vagy oregedese, megmergezese folytan
elo"alit hatasokat csak eszleltek, de ezcknek az okat nem ismertek.
Ami elmeleti jellegii kutatas ezen a teren volt, mar kezdetben ramutatott
az adszorpci6 dontci lepesere, so"t a katalizator fizikai es kemiai sajatsagaiban
rejlo" finomabb kulonbsegcckre is, mint a feliilet, a porozitas es az aktiv centru-
mok jelento"sec, megis a kemiai reakci6k mechanizmusat az adszorpeid
tiirvenyenek alkalmazasa esak formalisan ertelmezte. A LANGMUIR-HINSHEL-
WOOD-elmelet alapjan lcirhat6k voltak a kinetikai sajatsagok, a reakci6k
rendusege es ennek valtozasa, de az elmelet, eppen altalanos es formalis
jellege folytan, semmit sem mondott a tenylegesen lezajl6 kemiai folyamatok
lenyegeriil es igy nem nyujtott lehctoseget a katalizalt reakci6k iranyithat6-
s5gara sem. Ezcn a term ugyan biztat6 kezdctnek volt tekintheto" a BALANnIN-
fele geometriai szemlelet, amclynek alapjan a szelektivitas mar bizonyos
mertekben ertelmezheto" volt, de meg mindig nem tudtunk Agysz6lvan semmit
a kontakton lejatsz6d6 kemiai reakci6r6l, vagy mas sz6val kifejezve, a vegy-
ertek elektronok vandorlasar6l.
Ha a kemiai reakci6t, mint a vegyertek elektronok vandorlasat fogjuk
fel, akkor nyilvanval6, hogy a kontakt folyamatok ertelmezese is csak akkor
lehetseges, ha a katalizatorok megitelesenel, szerepuk felderitesenel, ezeknek
elektronos szerkezetet vessziik alapul. Erre csak a harmincas evek kozepe Eta
nyilt leheto""seg. Elso"sorban FRENx SCHOTTKY, majd kesSbb kulSnosen
\YT. .,.,.,
Approved For Release 2009/07/21: CIA-RDP80T00246A007600320002-1
 Approved For Release 2009/07/21: CIA-RDP80T00246A007600320002-1 -
SZABG ZOLTAN, SOLYMOSI FRIGYES 6s BATTA ISTVAN: F$LVEZETG OXIDOK
kepet kapnunk. Eszerint a kontakt anyagok sem idealis kristalyok, hanem
tobb-kevesebb hiba fordul e15racsukban. A hibahelyek egyuttal valtozo,
a szigorii sztochiometrianak megfelel5t61 elteri elektronkoncentraciokat jelen-
tenek. A kontakt reakcio a kontakt anyag es a szubsztratum elektronjainak
kolcsonhatasa folytan jon letre. A szilard katalizatorokban uralkodo elektron-
eloszlasrol az elektromos vezeto"kepesseg, a Hall-effektus, magnetokemiai
meresek stb. nyujtanak felvilagositast. A katalizises folyamatok ilyen alapou
valo vizsgalata SCHWAB, GARNER, HAUFFE, PARAVANO nevehez fuzo"dik, hogy
csak a legkiemelkedobb kutatbkat emlitsiik. Elso"sorban SCawABnak [1]
sikeriilt osszefuggest talalnia a femkatalizatorok elcktronkoncentracioja es a
katalitikus hatasossag kozott. Az elo"bbiek valtozasa az aktivalasi energiak
bizonyos mSdosulasat hozza magaval. A mai modern vizsgalatokban mar
lehetsegesse valt az elektronkoncentracio folyamatos es rendszeresen valtoz-
tatasa es igy ez a katalitikus aktivitas szabalyozasat tette leheto""ve.
2. Felvezeto`k mint katalizdtorok
Az oxidkatalizatorok a szilard testeknek a ?felvezeto"k" csoportjaba
tartoznak, amelyeknek specifikus vezeto"kepessege tehat a 10-10-12 Ohm I
cm-1 hatarok koze esik. A felvezeto"k vezeto"kepessege a hatarok kozott,
a kemiai osszetetel analitikailag legtobbszor ki sem mutathato modosulasa-
val, igen nagy mertekben, gyakran tobb- nagysagrenddel valtozhat. MV sik
nevezetes tulajdonsaga ezeknek az anyagoknak a vezeto"kepesseg pozitiv
ho"mersekleti koefficiense. A vezeto"kepesseget a vezetest kepviselo" reszecskek,
a legtobb esetben az elektronok szama es mozgekonysaga hatarozza melt.
A szilard anyagokn.al a ho"merseklet hatasa ezekre ellentetes, amennyiben a
ho"merseklet emelkedesevel az elektronok szama no, mozgekonysaguk pedig
a racspontok rezgese kovetkezteben csokken. A felvezeto"k eseteben az elektro-
nok szamanak novekedese a ho"merseklettel nagyobb merteku, mint mozge-
konysaguk csokkenese. Ez a tulajdonsag egyuttal a felvezeto"k definiciojaul
is szolgalhat.
A felvezeto"k - vezetesi mechanizmusuk alapjan - harom csoportba
sorolhatok. 1. Az elektron- vagy n-vezeto" felvezeto"knel a femion felesleg,
vagy oxidoknal az oxigenhiany kovetkezteben elo"allt elektronfelesleg kep-
viseli a vezetest. 2. A defektelektron- vagy p-vezet6k csoportjaban a vezetest
az elektronok eltavozasa folytan keletkezett lyukak, masneven a defekt-
elektronok vandorlasa okozza, ami az oxidoknal legtobbszor a fOlos oxigen-
tartalom kovetkezteben jon letre. 3. A sajatvezeto"k eseteben az elektron
es defektelektron vezetes egyarant fennall.
A felvezeto"k sajatsagainak es reakciSinak leirasara a kemiaban egyeb-
kent hasznalatos jelolesek nem elegendo"k es igy a kovetkezo"kben mi is a
SCHOTTKY altal ajanlott szimbolikat fogjuk alkalmazni, melynek legfontosabb
Approved For Release 2009/07/21 : CIA-RDP80T00246AO07600320002-1
 Approved For Release 2009/07/21 : CIA-RDP80T00246AO07600320002-1
jcIo1eoei a Psovetkezo"k : az elem, vagy hibatipus jele melle jobboldalon fent
in his d?k kereszt (X) jelenti a semleges atomot, az ugyanide in poet vagy
pozitiv jel, ill. vonas vagy negativ jel pedig a megfelel6 ? pozitiv, ill. negativ
telteot. Ez ut6bbi jelzesek szama egyuttal a toltesek szamat is megadja.
A vezeto"savban levo" elektron jelz6se egy korrel koriilvett .negativ jel 0,
mig a defektelektrone egy korrel koriilvett pozitiv jel (D. A helyettesites
altal letrejott hibahely jelzese sotet kor, a racskozti (intersticialis) hibahelye
vilagos kor, a racspontban levo" hianyt, a lyukat vilagos negyszoggel jeloljiik.
A behelyettesitett atomfajtat a jelzesek ele, azt a racsot pedig, amibe a helyette-
sites tortent, a jelek utan irjuk.
Az n-tipusu felvezeto" racsaba alacsonyabb vegyerteku ion beepitese
csokkenti, nagyobb vegyerteku ion beepitese pedig noveli az elektronkoncent-
raci6t. A p-tipusu felvezeto"knel a beepites hatasa forditott, a defektelektron
koncentraci6ja novekszik a kisebb vegyerteku ion beepitesekor es csokken a
nagyobb vegyerteku hatasara.
A mi vizsgalataink celja, melyeket szegedi intezetiinkben mintegy negy
evvel ezel6tt kezdtiink el, az iparban ugyancsak kiterjedten alkalmazott
oxid-tipusu katalizatorok egy csoportjanak, clso"sorban a kiilonbozo" ossze-
tetelu spinellek katalitikus aktivitasanak tanulmanyozasa. Vizsgalatainkban
mar egyaltalaban nem az s,optimumkereses" szempontja vezetett benniinket,
hanem rendszeres kiserletek soran igyekeztiink a katalitikus aktivitas es az
elektromos tulajdonsagok kozott fcnnall6 osszefiiggesek megallapitasahoz
eljutni. Ezzel kapcsolatban reszlet!en tanulmanyoztuk a katalitikus akti-
vitas valtozasat a spinell kepzo"desenek folyamata alatt is, tekintettel arra,
hogy ezen a teren a HUTTIG-fele vizsgalatok nem terjednek ki a problemakor
teljes felderitesere, masreszt ut6bbi ido""ben bizonyos ellenvctesek hangzottak
el a HUTTIG-fele ertelmezesekkel szemben.
A spinellek vizsgalatat, a rajtuk mert aktivitasok es vezetokepessegek
ertelmezeset nagyon mcgkonnyiti, ha ismerjiik az egyes osszetevo" oxidok
sajatsagait, ezert vizsgalataink elso" stadiumaban a spinelleket alkot6 nehany
femoxid tulajdonsagait tanulmanyoztuk.
Mind az egyszeru oxidok, mind a spinellek aktivitasanak vizsgalatara
alkalmas modellreakci6nak bizonyult a hangyasav bomlasa. Ez a folyamat,
mint ismeretes, a kovetkezg ket egyenlet szerint jatsz6dik le :
HCOOH --- H2+CO,
HCOOH ---- H2O+CO (2)
Kiserleteink soran leheto"seg nyilt - a meresi es elemzesi eljaras alkal-
mas megvalasztasaval - annak vizsgalatara is, hogy a felvezeto' oxidokban
az elektron, ill. defektelektron koncentraci6 valtozasa hogyan befolyasolja a
dehidrogenezesi, ill. dehidratalasi reakci6k sebesseget, mas sz6val a katali-
zator szelektivitasat.
Approved For Release 2009/07/21 : CIA-RDP80T00246AO07600320002-1
 Approved For Release 2009/07/21 : CIA-RDP80T00246A007600320002-1
Bizonyos felvezeto" oxidok a reakcib alatt tobb-kevesebb kemiai valto-
zast szcnvednek. Az elektromos meresek segitsegevel sikerult ezeket a valtoza-
sokat nyomon kiivetni es kimutatni azt, hogy az. eredeti es a megvaltozott
fazisok kolcsonhatasa - ami mis szbval mint hordozb hates foghatb fel -
mikeppen ervenyesiil a katalizitor aktivitisaban (1. alibb a Ni-NiO rendszer
vizsgilatit).
1. A kiserleti,berendezes
A hangyasav bomlfissebess6g6nek mbr6s6re a ScawAa Altai az otvozetek katalitikus
aktivitasanak vizsgalatfira kidolgozott kis6rleti m6dszert hasznfiltuk fel. Az eredeti ScawAa-
reaktor [1], amely az 1. #brfin lfithat6, korfiramban mozgatja a hangyasavat, a reakcib gfiz-
alaku term6kei egy vizes mos6n 6s as firamlfismbr6n keresztiil tfivoznak el. A reakcib nem
nagyon 6rz6keny a szubsztratum koncentrbci6v6ltozhsaival szemben - a kontakt reakcib
teljes fedetts6gu tipusaval van dolgunk -, ez6rt kozel egyenletes hangyasav elpfirologtatfis
1. dbra
ScawAB-reaktor
eset6n as firamlfism6r6n leolvashat6 nyomaakulonbs6g koavetleniil a reaktoresaben beilli-
tott h5m6rs6klethez.tartoz6 rekaci6sebess6get adja.
Ezt as eredeti ScawAS-reaktort mar a tdj6koz6d6 kis6rleteink alapjfin m6dositanunk
kellett. A f6lvezet3 oxidok ugyanis a hangyasav bomlasat nemcsak as els6, hanem a miso-
dik reakci6 szerint is katalisfiljfik, aminek eredm6nyek6pppeen a keletkez6 viz zirt korforgalom
eset6n a szubsztratum hangyasavat 6lland6an higitana. Masr6azt a gyakorlat amt is mutatta,
hogy a reaktoron n6hany szerkezeti m6dositas keressthlvitel6vel a katalizatorok be'- 6s kivi-
tele, tovibbi k6l8nb6z6 irinyd kondicionalaaa k6nyelmeeen 68 tisztin megval6sithat6.
E c6lb61 a 2. fibrin lathat6 k6sau16ket alikitottuk ki. Ennek f6bb jellegsetessfgei a kovetkes6k :
?
Approved For Release 2009/07/21 : CIA-RDP80T00246A007600320002-1
 Approved For Release 2009/07/21: CIA-RDP80T00246AO07600320002-1
SZAB6 ZOLTAN, SOLYMOSI FRIGYES'?s BATTA ISTVAN : F$LVEZETO OXIDOK 151
a hangyasav elparologtato reszt (1) allando homersekleten tartott kalciumkloridos fiirdBbe
helyeztiik. Innen a reaktorterbe vezeto kapillirist (2) elektromosan fiitottak. A (3) csap
segitsegevel elertiik, hogy a kesziileket a hangyasav eltavolitfisa nelkiil leszivhattuk, a (4)
csapon keresztiil pedig kiiliinbSzo gfizokat vezethettunk be a katalizator el5kezelese celjfib6l.
Az (5) csap segitsegevel kesziilekiinket a vakuumszivattyura kapcsolhattuk ri.
A katalizator gyors be- is kivitelet a kesziilek also reszen a (6) esiszolattal csatlakozb
iivegrud (7) tette leheto"ve..Ezzel a megoldassal elhagyhattuk a SCHWAB-fele eredeti reaktor
felso" reszen lev8 csiszolatot, amely szimos hiba forrasa lehetett. A felfele firaml6 h6 miatt
W- I
2. abra
Altalunk modositott ScHWAB-reaktor
ugyanis a csiszolatok zsirozisa nemcsak tornitetlenseghez vezetett, hanem a kiserletek
tisztasagat is veszelyeztette.
Mereseinknel 107,5 C? forraspontu 77,5%-os hangyasav azeotropot alkalmaztunk,
amelyet elozoleg t6bbszoros desztillalassal tisztitottunk es analitikailag is ellenoriztiink.
2. A katalizatorok eloallittisa
A felvezeto oxidok elo"allitisahoz altalaban az illetu ion nitratjab6l indultunk ki,
amit - a katalizitort61 fiiggo"en - karbonitti vagy oxalitta, il.l. hidroxiddi alakitottunk
is megfelelo homersekletre hevitve bontottunk el oxiddi. A kismennyisegu ionok, az adalekok
beepiteset rendszerint ugy vegeztiik, hogy a felvezeto oxidot az ion megfelelo mennyisegu
nitratos oldataban szuszpendfiltuk, beparologtattuk, 110?-on sziritottuk is az elo"irt h8mer-
sekleteken izzitva, a nitritot elbontottuk. A kesz oxidokat kb. 2 mm vastagsagu, 5-6 mm
fitmerojii tablettiva preseltiik is megbatarozott homersekleteken (500, 800 is 1000 C?) szilit-
rudas kemenceben kiegettiik. .
3. A reakcibsebesseg merese
A reakciosebesseg mereset mi is, eppugy, mint az eredeti SCHWAB-reaktornfil, a giz-
alaku reakcibtermekek mennyisegenek meghatirozasfira vezettiik vissza. A gfizok Sssze-
tetelet ugy ellen5riztiik, hogy az elso firamlasmer5 utan tomeny lugos mos6t kapcsoltunk,
is a maradekgiz mennyiseget egy mfisodik 6ramlasmer5ben ujbol mertuk. Abban az esetben,
ha a hangyasav bomlfisa csak az (1) reakcio szerint jatsz6dik le, masodik meresre is korrekci6k
alkalmazfisira nines szukseg. Az elso differenciilmanometeren leolvasott nyomfiskulonbsig
logaritmusa 1/T-fuggvenyeben fibrizolva kozvetlendl az aktivfildsi energifik ertikit adja.
Akkor sem all fenn kiildndsebb problima, ha mindkit reakcio lejfitszbdik is a kit reakci6
Approved For Release 2009/07/21 : CIA-RDP80T00246AO07600320002-1
 Approved For Release 2009/07/21 : CIA-RDP80T00246A007600320002-1
152 SZABO ZOLTAN, 9OLYEOSI fRIGYIS 6o BATTA ISnVAN: 7GLVLTZ3T6 OX 3M
viszonya a mert ho"mbrseklettartomanyban azonos, mas sz6val, emiPhor nz ahtival5si energiak
merteke mindket reakci6nal megegyezik. A kiilbnboza oxidokon a hangyasav boml6sa IIlta-
laban az (1) is (2) reakci6k kulonbozo arinyu kombin6ci6ja es mint a kiserletek bizonyftott6h,
az egyes folyamatokoho"mersekletfuggese csak a legritkabb esetekben azonos. la/[, ivel n kepz6-
d6tt gazok viszkozitisa kfil6nboz5, a szendioxid mennyiseget nem szamfthatjuk hi egyszerffen
a kit aramlasmero"n mert gazsebesseg kulonbsegebSl. Ez ugyan nem jelentene kiilonosebb
nehezseget, ha a gazkeverekek viszkozitasa a gazkeverek osszetetelevel arinyosan valtozno.
Sajnos, ez az arinyossag nem all fenn. A hidrogen, ill. a szenmonoxid mennyisegenek meg-
hatarozasat ezert ugy hajtottuk vegre, hogy az irodalomban talalhat6 Ssszetetel-viszkozitas-
gorbekrol szerkesztett kalibraci6s gorbekbo"l, a ket aramlismeroben mert sebesseg viszonyenak
ismereteben allapitottuk meg a gazkeverek szazalekos szenmonoxid tartalmat. Ez ut6bbi
adat segftsegevel egyszeruen kiszamfthat6 a hidrogen mennyisege, vagyis a dehidrogenezesi,
ill. dehidratalasi reakci6 sebessege is.
Ezt a meresi eljarast, amely az irodalomban talalhat6 kalibraci6s gorbeken? alapul,
egy masik, fuggetlen m6don is elleno"riztiik. A szendioxid eltavolitasa utan kapott gaz-
elegyet atengedtifk az aramlismeron is az ehhez esatlakoz6 gazbiirettaban az elegy terfogatat
meghataroztuk. Mivel az 6ramlismer6t el5z61eg oxigennel kalibraltuk, ismerjiik a niv6-
ki lgnbsegeknek megfelelo" V0, ml/pert ertekeket. Gazbiiretta segftsegevel meghatarozott
VII co ml/pert ertekek birtokaban a
V 0. ' 970, = )(H,+CO') V (H.+ CO)
iisszeffigges alapjin kiszamitottuk az t/ co, H. ertekeket is a szenmonoxid-hidrogen kalibra-
ci6s gorbekbol leolvastuk az ennek megfelelo szenmonoxid szazalekot.
4. A vezetokepesseg merese
A vezetokipessegi mereseket eliiszi r ugy vegeztiik, hogy a 6-7 mm hosszusagu
tablettak ket veglapjat egy-egy Pt-lemezzel befedve, szigetelo rudak Uzi helyeztuk es a meg-
bfzhat6 erintkezes biztosftasa c6ljab6l a rudakat 5 kg sullyal osszenyomtuk. A tablettat
3. dbra
VezetSkepesseg meresere szolgal6 berendeses
Approved For Release 2009/07/21 : CIA-RDP80T00246A007600320002-1
 Approved For Release 2009/07/21 : CIA-RDP80T00246AO07600320002-1
SZAB6 ZOLTAN, SOLYMOSI FRIGYES 6e BATTA ISTVAN : FELVEZET6 OXIDOK 153
elektromos futesu kemencevel vettiik koriil, amelynek h6mersekletet Pt-PtRh termoelemmel
mertuk. Ezzcl a berendezessel a katalizator vezetokepesseget is ennek homersekletfuggbsbt
azonban csak levegon, tehat nem a kiserlet korulmenyei kozott, hatarozhattuk meg. Isme-
retes azonban, bogy a felvezethk elektromos tulajdonsagait a kulonbozo" gazok nagymbrtek-
ben befolyasoljak. Ezert a vegleges vezet6kepessegi mereseket magaban a modositott reaktor-
ban, a kemiai reakci6 lezajiAsa kozben vegeztuk el. A m6dositas mindossze abban gilt, bogy
a katalizator bevitelere szolg6l6 iivegrudat vastagabb dveges6vel helyettesitettiik is a kata-
lizAtort, mint a 3. Abran lathat6, Pt-elektr6dokkal ellatva porcelan szigetel6k Uzi szori-
tottuk be csavarok segitsegevel. Az egyik szigetel6 testecske megfele16 kikepzesevel a mintat az
uvegcs6be helyeztiik. Az aramvezetesre szolgA16 Pt-huzalokat az iivegcsovon keresztul vezet-
tiik ki. Ezzel a berendezessel a katalizator elektromos vezet6kepessegenek valtozasa konnyen
k6vethet6 a legkulonbdzobb kiserleti korulmenyek kozott is.
5. A kfserleti eredmenyek osszefoglalasa
Megvizsgaltuk a hangyasav katalitikus bomlasat cinkoxid, titandioxid,
uikkeloxid es kromoxid katalizatorokon, valamint magneziumoxid-kromoxid-,
tovahba zinkoxid-kromoxid-spinell rendszcreken. Megfigyeltuk a stacionarius
reakciosebesseg kialakulasat, tehat a katalizator aktivitasanak ido"beni valto-
zasat. A folyamat alatt valtoztattuk a katalizator ho"mersekletet es a stacio-
narius allapot beallasa utan a rcakcio sebesseget az aramlasmero"n, vagy
mero"kon leolvastuk. Ezekbol az adatokbol? grafikusan megallapitottuk a
szoban forgo folyamat aktivalasi energiajat. (4., 5. abra.) A mereseket emelkedo"
es csokkeno h6mersekletek mellett elvegezve, az adatok gyakorlatilag assze-
estek, amint ez pl. a 4. abra aljan feltiintetett fiiggvenyeknel lathat6. Kozben,
rendszerint egyidejuleg, mertuk a katalizator minta elektromos ellenallasat is.
A katalizalt reakcio mechanizmusanak, so"t tovabbmen6en kemizmusa-
nak felderitese celjab6l az egyes katalizatorokhoz kiilonbozo" adalekanyagokat
keverve, elvegeztuk a mereseket az ilyen adalekolt katalizatorokon is. Meresi
eredmbnysinket a 4. es 5. abwwrak felso" reszen, valamint a 6., 7. es 8. abran
tiintettiik fel.
A p-vezeti kromoxidon, ahol a beepftett nagyobb vegy6rteku ion (Ti4+)
hatasara a defektelektronok szama csokken, a titandioxid mennyisegenek nove-
lesevel a reakci6 aktivalasi energiaja is emelkedik.
Hasonl6 eredm6nyeket kaptunk a p-vezet6 nikkeloxidon is. Ebben az
esetben a feliileti redukci6 miatt teak a kezdeti sebesseget merhettuk. A hangya-
sav bomlassebess6ge, mint az a 7. fibrin lathat6, a litiumoxid be6pft6s6vel
n8vekedett, a kr6moxid hatasara pedig csdkkent.
N6hany merest v6geztiink az n-vezet8 cinkoxid katalizatoron is.
Az elektronszam novel6sekor (vasoxid adal6kolasaval) az aktivalasi energia
erteke emelkedett, az elektronszam cstkkentesekor (litiumoxid be6pit6s6ve1)
pedig csbkkent.
Hasonl6 6rtelemben valtozik az aktivalasi energia az n-vezet6 titan-
dioxid katalizitoron is. Mint a 8. abrab6l lathat6, a be6pitett alacsonyabb
vegy6rt6kd ion, jelen esetben a kr6moxid, mennyis6g6nek navel&vel as akti-
valasi energia 6rt6ke csokken.
Approved For Release 2009/07/21 : CIA-RDP80T00246AO07600320002-1
 -- - Approved For Release 2009/07/21 : CIA-RDP80T00246AO07600320002-1 - --
192
8
6
5
4
3
2
i L'G`3 S b rn ~aA Ks ~
sZA36 ZuOL:-. N, SMITECS'.' 312
102
8
6
5
4
3
2
WI2
. PC-15
Cr, 03 le?-0
z 01 + 2% Ti 02 ? h?~
1,50 1.55 1,60 1,65T 103
4. 8bra
A reakci6sebess6g fiigg6se a h6m6rs6klett6l TiO3 es Ti03+0,5% Cr,03 katalizfitoron
A hangyasav bomlfisa sorfin egy perc alatt k6pz5dd6t mm/perc, z nm 1 xmm = i +hid6 gm gfiz
mennyis6get adtuk meg mm-ben kifejezve, tehfit (CO+H2) m
CO
? H6m2r92k/ef emeles
csOkkenfes '~~ ~-
?
_..._Ti02
T102*0,5%Cr203 ,
1,45 1.50 1.55 1,60 ? 109
5. dbra
A reakci6sebess6g fuggese a h8m6rs6klett5l Cr3O3 6s Cr,O3+2% Ti02 katalizfitoron
Az ordinfitfin hangyasav bomlfisa soran 1 perc alatt kbpz$dott sz6nmonoxid+hidrog6nmennyi-
s6g6t adtuk meg mm-ben kifejezve, tehfit (CO+H$) mm/perc, ahol 1 mm = 1,6 cm gfiz
Ti 01O =Tij- (Cr) ? 2 Cr2 Oyb102
Approved For Release 2009/07/21 : CIA-RDP80T00246AO07600320002-1
0z+20+Crz 0,3 = 2Cr9'(TO +2T: 02
 Approved For Release 2009/07/21 : CIA-RDP80T00246AO07600320002-1
A aatalizatorok hatasossagsnak valtozi sa a ffentehh emlitett ffelvezet6
oxidokon legt?bhszair egyertelmiaen eszlelhet6 volt. 1E16fordultak azonhan
olyan esetek is, amikor az adalekanyag hatasa nem ervenyesult ilyen egyszer(ien
H2+Co
ml/pert
6. Ara
A dehidrogenezesi reakci6 es a vezeto"kepesseg aktivalasi energiaja Cr203 katalizatoron a
TiO2 tartalom fiiggvenyeben
Szelektivitasi tenyez6 a dehidrogenezesi es dehidratalasi reakci6k sebessegeinek
viszonya, vagyis vu
szelektivitasi tenyezo = -'
vco
Ti02+Q z-- Ti 0' (Cr)+i Cr203+y02
Cr2O3+2(D~?2Cr?'(Ni)+2NiO+1O2
Li2O+2 02 = 2L; ?'(Ni)+2 @ +2NiO
2MO/%Cr203
0.5 0.11 0,1 0.5 1, 0 2,0
Mol%Cr203 NiO Mo/% Li,O
7. abra
NiO katalizfitor kezdeti aktivitasa a Li20, ill. a Cr5O3 tartalom fuggv6nyeben
a felvezeto"k altalanos elmeletegek torvenyszeriisegei szerint, mert az aktivitas
valtozasa nem halad egyertelmuen egyutt az t sszetetel varialasaval. Igy azt
tapasztaltuk, hogy nehany katalizatorniil a leveg5n megallapitott elektromos
vezet6kepesseg es ennek valtozasa idegen ionok hatasara lenyegesen m6dosul
Approved For Release 2009/07/21 : CIA-RDP80T00246AO07600320002-1
 Approved For Release 2009/07/21 : CIA-RDP80T00246AO07600320002-1
A dehidrogenezesi reakcio aktivalasi energiaja, a vezetokepesseg es a szelektivitas a TiO2
katalizatoron a Cr2O3 'tartalom fdggvenyeben
Szelektivitasi tenyezo a dehidrogenezesi es dehidratalasi reakciok sebessegeinek
viszonya, vagyis vH,
szelektivitasi tenyez6 =
VCO
102+20+Crr 03 :;=2Cr?' (Ti)+2Ti02
0,5 1,0 1,5
8. dbra
rcdukalo gazok, ill. go"zok jelenleteben. Kiilonosen szembeotlo" volt ez a titan-
dioxid-kromoxid rendszernel, ahol a kromoxid beepiilese a titandioxidba, az
elmeletileg vart hatassal ellentetben, levego"n a vezeto"kepesseg novekedeset
crcdmenyezte.
Ezzel szemben a kromoxid beepitese titandioxidba redukalo atmosz-
feraban - a felvezeto" elmeletnek megfelel5en - csokkentette a titandioxid
vezeto"kepesseget, amint azt az ilyen korulmenyek kozott vegzett vezeto"-
A Cr103 tartalmd TiO, katalizr for vezetakipessigdhek v41toz6sa hangyasav, W. oxig6n
hatgstra
02 + 20 +Cr2 03 aw:t 2 0-o' (Ti) + 2 Ti 02
5 10 15 ? 20
9. dbra
-/0-
Approved For Release 2009/07/21 : CIA-RDP80T00246AO07600320002-1
 Approved For Release 2009/07/21: CIA-RDP80T00246AO07600320002-1
a
SZABO ZOLTAN, SOLYMOSI FRIGYES ea BATTA ISTVAN : FELVEZETO OXIDOK 157
kepessegi meresek vilagosan bizonyitjak. Ez lathat6 a 9. abran feltuntetett
ellenallasgorbekb61. Ekkor a hangyasav hatasara a katalizator feldleten
kisebb-nagyobb kemiai valtozas jon letre, amely a vezetes tipusaban is cseret.
idez elo".
Ezekre a rendellenessegekre azonban ez alkalommal reszletesen nem
ohajtunk kiterni, hanem csak annak a kovetkeztetesnek a levonasara szoritko-
zunk, amely a szabalyosan lefuto kiserletekb61 megallapithato es ez a kovet-
kez5keppen foglalhato ossze :' a hangyasav dehidrogenezesi reakcibja szamara
az n-vezetg oxidokon az alacsony elektronkoncentracio, a p-vezetg oxidokon pedig
a nagy defektelektron suruseg a kedvezo"bb. Ebb61 megallapithato, hogy a hangya-
sav dehidrogenezodese a i;izsgalt felvezeto oxidokon olyan folyamat, amelynek
sebessegmeghatarozo lepese donator reakcio, amikor tehat a szubsztratum
hangyasavbol elektronok csl sznak at a katalizatorra.
Ez az elektronvandorlas a kemiszorpcio folyamata, tehat az alabbi
harom elemi folyamat kozul az els6
?
HCOOH(g) -i HCOOH+(?) + O
HCOOH'-(?) -s CO; (?) + H,
CO, (a) + O -- CO2(9)
A defektelektron suruseg nagy jelento"seget tamasztjak ala a nikkel-
oxidon vcgzett tovabbi kiserleteink is.
Az elozo"ekben mar cmlitettiik, hogy a nikkeloxid katalizator aktivitasa
a feliileti rcdukcio kovetkezteben gyorsan novekszik. Megfigyeltiik azonban,
hogy bizonyos ido utan a katalizator aktivitasa mar allandosul es ez -
vezeto""kepessegi mereseink szerint - egy vekony feliileti femreteg kepzo"dese-
vel magyarazhato. Az igy kialakult katalizatoron a hangyasav-bomlas akti-
valasi encrgiaja 8,5+0,5 kcal-nak adodik. Az aktivalasi energia ugyan nagy-
mertekben valtozik a nikkeloxid elo"eletevel, de az azonos korulmenyek kozott
elo"allitott katalizatornal jot reprodukalhato.
A hangyasav bomlasat kiilonbozo"keppen el6allitott es el6kezelt fem-
nikkelen mar rendkiviil reszletesen tanulmanyoztak, de' a fentinel mindig
j6val nagyobb erteket, altalaban 15-25 kcal-t talaltak.
Az aktivalasi energia ilyen nagymerteku csokkeneset ugy ertelmezhet-
jiik, hogy a valtozatlan nikkeloxid, mint hordoz6, j6 defektvezeto" tulajdon-
saga kovetkezteben a hangyasav elektronjanak a katalizatorra va16 atcsusza-
sat jelento"sen megkonnyiti.
Elkepzelesiink helyesseget bizonyitja, ha a hordoz6 defektelektron
koncentraci6janak megnovelesevel tovabbi aktivalasi energiacsokkenest
kapunk. Vizsgalataink ezt a felfogasunkat, mint a 10. fibrin lathat6, teljes
mertekben igazoljak, mivel litiumoxid beepitesevel az aktivalasi energia
tovabb csokken, kromoxid hatasara pedig kismertekben novekszik.
Approved For Release 2009/07/21 : CIA-RDP80T00246AO07600320002-1
 Approved For Release 2009/07/21 : CIA-RDP80T00246A007600320002-1
Cr 0 +200 -=2Cr.'(Ni)+2Ni0+202
Li, 03+;Oi~2U?'(Nr)+20+N10
0,5 0,1 0.1 0.5 1.0 2,0
Mol%Cr103 Ni0 M01%Lj20
10. fibra a A hangyasav bomlas aktivfilfisi energia *a rN~mkata li f ??veny beniO, mint hordozo, Li20-,
-11 r. n
nese eredmenyezi a dehidratalasi reakcio sebessegenek megnovekedeset
(6. abra). Mindebbol az latszik, hogy mind a p-, mind az n-vezeto" oxidok
eseteben a katalizator vezetokepessegenek csokkenese a dehidrogenezesi
reakciok mertekenek hatterbe szorulasat jelenti es ennek eredmenyekeppen
a dehidratalasi reakcio valik uralkodova. A dehidratalasi reakcio mechaniz-
musarol, mivel itt az aktivalasi energiak nem mutatnak olyan hatarozott
menetet, mint a dehidrogenezesi folyamatoknal, lenyegesen nehezebb hata-
rozott kepet kialakitani. Ennek felderitesehez meg tovabbi meresek sziik-
segesek.
158 SZABi ZOLTAN, SOLYMOSI FRIGYES 6e BATTA ISTVAN : FELVEZETO OXIDOIC
A felvezeto" oxidokon a dehidratalasi reakcio aktivalasi energiaja nem
valtozott ilyen egyertelmuen az elektron koncentraciok modosulasaval.
A titandioxid katalizatoron az n-vezeto" jelleg csokkenese tolja el a folyamatot
a dehidratalasi reakciok fele. Ezt mutatja a 8. abran a szelektivitasi gorbe
menete. Viszont a p-vezeto" kromoxidnal a defektelektronok szamanak csokke-
III. A kiserleti eredmenyek ertekelese
A hangyasav bon1lasat femkatalizatorokon mar szamos szerzo" vizsgalta
es altalaban sikeriilt osszefiiggest kimutatni az aktivalasi energia es a fern
elektronszerkezete kozott [1, 2]. Ezek az osszefiiggesek azonban csak az akti-
valasi energia es az elektronko centraci6 kozti osszefiiggesre vonatkoztak.
A hangyasav bomlasat tanulmanoztak ugyan oxidokon is, de ezek a vizsga-
latok inkabb kvalitativ jelleguek voltak, es ha nehany esetben az aktivalasi
energiakat meg is hataroztak, ezeknek valtozasat inkabb a regi geomctriai
szemlelet alapjan ertekeltek. Igy pl. SCHWAB [3] kiserletei alapjan feltetelezte,
Approved For Release 2009/07/21 : CIA-RDP80T00246AO07600320002-1
 Approved For Release 2009/07/21 : CIA-RDP80T00246AO07600320002-1
SZABO ZOLTAN, SOLYMOSI FRIGYES es BATTA ISTVAN : FELVEZETO OXIDOK 159
hogy a hangyasav dehidrogenezesi reakci6ja elso"sorban az oxid si$Ia felii-
4eten, a dehidratalasi reakcid pedig a p6rusokban jatsz6dik le. A kiilonbozo"
h6mersekleteken kiegetett titandioxid katalizatoron vegzett vizsgalataink
bsszhangban vannak ezekkel a ScIIWAB-fele eredmenyekkel.
Kiserleteink szerint a katalizator #lektronkoncentraci6janak megvaltoz-
tatasa tehat jelento"sen befotyasolta a hangyasav bomlas mert aktivilasi
energiajat. Ismeretes azonban, hogy az aktivalasi energia a kemiai reakci6
Ot p-
------------17-
r~.---_ -------
A : A-_
{ Vezeto say
11. abra
A FERMI-potential valtozasa az elektron, ill. defektelektron koncentracio v#ltozfisfval
legfontosabb jellemzo"je es megvaltoziatasa egytittal a mechanizmus megval-
tozasat is jelenti. Ezzel szemben az altalunk vizsgalt reakci6kban nines okunk
es jogunk feltetelezni, Ilogy az elektronkoncentraci6 megvaltozasa minden
esetben a mechanizmus megvaltoztatasaval is jarna. A kiserleti eredmenyek-,
b51 kozvetleniil ad6d6 aktivalasi energiak ezert esak latsz6lagos aktivalasi
energiak, amelyekben Cobb ho"mersekleti tenyezo" egyiittes hatasa rejlik.
A latsz6lagos aktivalasi energiak c valtozasab6l ugyanis konnyen
kiemelhetiink egy tenyezo"t, ha figyelembe vessziik az elektromos Vezeto"-
kepesseg ho"mersekletfiiggeset, amely a 6. abran is fel van tuntetve. A vezet6-
kepessegnek is meghatarozatt aktivalasi energiaja van, mert az elektronoknak
a vezetesi savba, ill. a defektelektronoknak a vegyerteksavba va16 bejutasa
energiat igenylo" folyamat. A 11. abra mutatja felvezeto" oxidokon az elektro-
nok FERMI-potencialjanak valtozasat idegen anyagok, adalekok beepiilesenek
hatasara. A kisebb vegyerteku ion beepitese az n-vezeto" oxidba az elektronok
FERMI-potencialjat csokkenti, a nagyobb vegyerteku ion beepitese pedig meg-
noveli. Ennek kovetkezteben az elektronszam mefvaltoztatasa nemcsak
mennyis6gileg befolyasolja a katalizator elektromos tulajdonsagait, hanem
min5s6gi valtozast is eredm6nyez, nevezetesen kozben a vezet6k6pess6g
h5m6rs6kleti koefficiense is jelento"sen m6dosul.
A h6m6rs6klet hatasara a katalizalt reakci6kban tehat nemcsak a
k6miai folyamat sebessege novekszik meg sajat, val6di aktivalasi energiaja
filtal megszabott m6rt6kben, hanem megvaltozik az elektron, ill. defekt-
elektron koncentrfici6 is, ami pedig a katalizator feliilet6n a reakci6ra alkal-
mas aktiv helyek szfimfinak megvfiltozfisfit jelenti. N6zetiink szerint ez is
Approved For Release 2009/07/21 : CIA-RDP80T00246AO07600320002-1
 Approved For Release 2009/07/21 : CIA-RDP80T00246AO07600320002-1
a
160 SZABO ZOLTAN, SOLYMOSI FRIGYES 6e BATTA ISTVAN : FCLVEZET6 OXIDOK
egy olyan tenyezo", melynek befolyasa kovetkeztiben a felvezeto" katalizato-
rokon lefolytatott kemiai reakciok sebess6g6b51 kozvetlenul megallapftott
aktivalasi energiat csak latszolagos ertiknek lehet tekinteni, mert riszben ak
elektronok gerjesztesehez sziiksiges aktivalasi energiat is magaban foglalja.
Az ARRIIENIUS-fele egyenlet tehit a kovetkezo" tenyezo"kre bonthato :
k = Ae E/RT = A,-(Es +E.)/RT = Ae EIRT ..e-EIRT =A'e E,IRT ?
ahol E jelenti a meresekbo"1 kozvetlenul kapott latszolagos aktivalasi energiat,
E, a felvezeto"k clek.tronjainak, vagy defektelektronjainak gerjesztesi energiajat,
E, pedig a sebessegmeghatarozo elemi kemiai folyamat valodi aktivalasi
energiajat. Az A' ebben az esetben mar termeszetesen a ha"mersikletto"1 tobbi
nem fuggetlen tenyezo".
A fentiekben a latszolagos aktivalasi energiat csak kit riszletre bontot-
tuk fel annak megfelelo"en, hogy esak az elektronkoneentracio h5m4rseklet-
fuggesit es esak4 egy, a sebessegmeghatarozo, elemi folyamat aktivalasi ener-
giajat vettiik figyelembe. Az elmelet tovabbi kiipiilese nyilvin tovabbi
finomItisokat fog magival hozni is nagyon valoszinu, hogy a fenti kit akti-
valasi energia is meg tovabbi osszetevOkre lesz bonthato.
Az eddigi irodalomban a kontakt reakciok sebesseg6b51 megallapftott
aktivalasi energiakat nem definiiltik ilyen hatarozott szempontok szerint.
Majdnem minden kozlemenyben az a kitetel talilhato, hogy a folyamat
aktivalasi energiaja az adalekanyagok beepitesevel viltozik, mikozben ?a
reakciotermekekbell semmi elteres nem eszlelheto". Kiserleti eredminyeink
diszkussziojinak legfontosahb eredmenyeul tehat az tekintheto", hogy sikerult
a megvizsgilt felvezeto" oxidok katalitikus is elektromos sajitsigai kozott
osszefiiggest megillapftani, ebb5l az osszefuggesbo"I a folyamat kemizmusira,
a kemiszorpcio sebessegmeghatarozo jellegire fenyt deriteni is egy altalano-
san elterjedt nezetet a latszolagos aktivalasi energiakkal kapcsolatban
kikiiszob8lni. A nikkeloxid feliiletin kialakult nikkel aktivitisa pedig a hor-
dozo hates ertelmezisehez szolgaltatott uj szempontokat.
OSSZEFOGLALAS
Altalunk m6dositott SCBWAB-reaktorban megvizsg6ltuk nehany felvezeto oxid
katalitikus sajatsagait is ezeket osszevetettiik az elektronok vezet8kepessegere vonatkoz6
meresi adatokkal. A modellreakci6kent felhasznalt hangyasav bomlasra vonatkoz6an
kideriilt, hogy a sebessegmeghataroz6 folyamat a szubsztratum donator jelleg6 kemiszorpci6ja
a kontakt feliileten. RAmutattunk - az eddigi AltalAnos gyakorlattal ellentetben -, hogy a
meresekbo"l kozvetlenul szAmitott aktivalasi energia csak lAtsz6lagos ertek, amely a kemiai
folyamat val6di aktivalasi energiaja mellett az elekronok gerjesztesehez sziikseges energiakat
is magaban foglaija.
IRODALOM
1. G. M. SCHWAB : Z. Elektrochem. 53, 274 (1949).
2. D. A. DOWDEN, P. W. REYNOLDS : Discuss. Faraday Soc. 8, 184 (1950).
3. C. M. SCHWAB, 9. SCHWAB, AGGALIDIS : J. Am. Chem. Soc. 71, 1806 (1949).
Approved For Release 2009/07/21 : CIA-RDP80T00246AO07600320002-1
 Approved For Release 2009/07/21 : CIA-RDP80T00246AO07600320002-1
HcOZ7ASZ6LASOK
SCHAY GEZA r. tag
Az ismertetett eredmenyek rendkiviil erdekesek es ertekesek. Felvetek
azonban egy szempontot : az elektronsuruseg es az aktivitis kozott bizo-
nyira szoros kapcsolat van, de felmeriil a kerdes, hogy a feluleti vagy a
belso" elektronkoncentricio szimit-e, minthogy a reakcio lefutisa tenyleg
ezen a feluleti retegen van korlitozva. A lcirt modon tortent meres ered-
menye az egeez massza vezeto"kepessege es nemcsak a feldlete. Fel Iehet-e
tetelezni, hogy olyan osszefugges van a feluleti es a belso" elekronkoncent-
ricio kozott, hogy ha a reakcio kozben a feliileten az elekronkoncentricio
megviltozik, akkor az egyensulyba tud jutni a belso" koncentracioval ?
SZABO ZOLTAN 1ev. tag
A feluleti reteg vezeto"kepessege a hangyasav hatisara ketfelekeppen
viltozhat meg. Vagy ugy, mint a nikkeloxidnil, ahol a redukcio kovet-
kezteben egy teljesen uj fazis, fem-nikkel kepzo"dik, amelynek vezeto"kepes-
sege lenyegesen nagyobb, mint a nikkeloxide. Az ilyen esetben a feluleti
reteg nem lehet egyensulyban a belso" fizissal.
A misik eset, amikor a hangyasav hatisara nem alakul ki uj fazis, de
ennek ellenere a felulet vezeto"kepessege - a vizsgilt ho"merseklettartomany-
ban elsiisorban csak a felulet vezeto"k6pessegenek megvaltozasaival szamol-
hAtunk - a redukcio kovetkezteben nagymertekben modosul, amit a titin-
dioxidnil bemutatott 9. ihra is jol szemleltet.
Mindenesetre valoszinii, hogy a belso" is feluleti reteg kozott a teljes
egyensuly meg ebben az esetben sem jon letre, de hogy a belso" reteg elektro-
mos tulajdonsigai hatissal vannak a felulet elektromos es katalitikus sajit-
sigaira, azt meg a nikkel/nikkeloxid eseteben ismertetett eredmeny-ink is
bizonyitjik.
SCHAY Gf ZA r. tag
t.A kerdest azert tettem fel, tttert tobben probaltak a felvezeto"k sivelme-
letet alkalmazni a katalizisre, igy pl. VOLKENSTEIN. A feliileten viszont mis
a kristalyrics felepitese, mint beliil ; mi garantalja tehit, hogy a felvezeto"k
elmelete a feliiletre valtozatlanul is alkalmazhato? Nem mutatkozik-e leg-
alibb egyes esetekben, hogy kulonbseg vaa a felulet es a belso" resz viselke-
dese kozott?
SZABO ZOLTAN lev. tag
A katalizitornak az elektromos, valoszinfileg a katalitikus tulajdonsfigai is.
az elektronok FERMI-potenciiljitol fiiggenek. Mivel a FERMI-poteneifil a hiba-
helyekkel erzekenyen befolyisolhato, virhato - kiil8nasen a hangyasavas
redukcio kdvetkezteben -, hogy a FERMI-pOtenciSl mfis a katalizfitor feliile-
ten, mint a katalizfitor belsejeben. Ez termeszetesen azt is jelenti, hogy a.
felirilet es a belso resz viselkedese kozott jelent6s kulonbseg van.
Approved For Release 2009/07/21 : CIA-RDP80T00246AO07600320002-1
 Approved For Release 2009/07/21 : CIA-RDP80T00246AO07600320002-1
162 SZAB6 ZOLTAN, SOLYMOSI FRIGYES fs BATTA ISTVAN : F$LVEZETG OXIDOK
Vezetkepessegi mereseink azonban azt is mutatjak, hogy az idegen
ionoknak levego"n megallapitott hatasa kvalitatly ugyanaz marad hangya-
savgo"zben is.
SCHAY GEZA r. tag
Talan joggal teheto" fel, hogy az adalekok hatasara a feldleti es a belso"
zonaban bek6vetkez6 eltolodasok parhuzamosak.
SZABO ZOLTAN lev. tag
Igen.
ERDEY LASZLO r. tag
Az ismertetett eredmenyeket nagyon erdekeseknek tartom. Az el6adas
feldolgozta mindazokat az e.redmenyeket, amelyeket a fem- es otvozet-katali-
zatorok feliileten lejatszodo reakciokrol eddig hallani lehetett. Erdekes, bogy
a szubsztratum adszorpcioja riven ki lehetett mutatni a felvezeto" koneentra-
?eiojanak valtozasat. Nem remelheto""-e, hogy a reakciotermekeket kulon-knlon
megvizsgalva, elteres mutatkozik a vezeto"kepessegekben? Kello"en erzekeny
modszerrel dolgozva, ez kozvetlen bizonyitek lenne arra, hogy milyen fajta
mechanizmust kell felt6telezni.
Kerdesem, bogy a'reakcioterbe helyezett platina nem befolyasolja-e a
folyamat lefutasat. Termogravimetrias vizsgalatainkbol emleks7,em arra, hogy
a platina oxigent tud megkotni s ezzel hirtelen fokozni kepes a katalitikus
SZABO ZOLTAN lev. tag
A reakci6termekek hatasanak vizsgalata termeszetesen tovabbi ertekes
adatokat nyujthat, de figyelembeveve, hogy a hangyasav redukalo hatasa
kovetkezteben a katalizator felulete nagymertekben megvaltozik, e meresek
kivitelezese es az e.redmenyek ertekelese megleheto"s nehezsegekbe iitkozik.
A szerkezeti anyagok altal esetleg gyakorolt katalitikus hatast vak kiserle-
tekben ellen5riztiik. Ez clenyeszo" volt.
A vezeto"kepessegi mereseken kiviil, a jovo""ben meg a BET feluletmeg-
hatarozasokat es HALL-effektus mereseket is szeretnenk bevezetni, amelyek
ujabb adatokat szolgaltathatnak. Rontgenvizsgalataink jelenleg is folyamat-
ban vannak, amelyek jelzik az ujabb fazisok kialakulasat, termeszetesen csak
akkor, ha merheto" koncentracioban vannak jelen.
SASVARI KALMAN
A katalitikus hatas vizsgalatanal lehetett-e eszlelni a kristalyosodas
fokanak befolyasat? A ho"kezelesnel altalaban kristalyosodasi folyamat kdvet-
kezik be, de a feliilethatastol eltekintve is azt venni eszre, hogy a katalitikus
aktivitas ero"sen csokken. Ez annak tudhato-e be, hogy mar nem az amorf,
hanem a kristalyos allapothoz all kozelebb a katalizator? Megjelennek-e a
jellemzo" vonalak a rontgenspektrumban?
Approved For Release 2009/07/21 : CIA-RDP80T00246AO07600320002-1
 Approved For Release 2009/07/21: CIA-RDP80T00246AO07600320002-1
SOLYMOSK FRIIGYES aspirins
Rontgenvizsgalatokat az egyes felvezet? oxidoki 1 Hamm vegeztumLc,
mivel az azonos h5mersekleten kiegetett, kismennyisegii idegen joint talrtal-
maz6 katalizatoroknal ilyen feliileti allapotvaltozasok altalaban nem jonnek
letre. Az egetesi ho"merseklet a katalizator aktivitasat es a szelektivitasmt is
lenyegesen.befolyasolja. A magasabb ho"mersekleten kiegetett katalizatornbl
el6h06 aktivitascsokkenes elso"sorban a feliilet csokkenesevel magyarazhat6,
de az aktivalasi energia. es a szelektivitasi tenyezo" valtozasa miatt elkepzel-
heto", hogy mas hatasok is kozrejatszanak.
Legujabb vizsgalataink arra mutatnak, hogy az egetesi ho"merseklet
hatasara e1506 szelektivitasi valtozas az elektronelmelettel szinten magyaraz-
hat6, kii.lonosen a titandioxid katalizator eseteben. A magas ho"mersekleten
kiegetett titandioxid ugyanis a dehidrogenezesi, az alacsony ho"mersekleten
egetett titandioxid pedig a dehidratalasi reakci6t katalizalja. Mig azonban
levego"n mindket katalizatar nagysagrendileg kozel azonos vezeto"kepesseggel
rendelkezik, hangyasav g6zben jelento"s kulonbseg mutatkozik. A magas
homersekleten kiegetett titandioxidb6l hangyasav hatasara egy igen j6 vezeto"
oxid kepzo"dik, az alacsony ho"mersekleten egetett titandioxid vezeto"kepessege
azonban - hangyasav hatasara - csak lenyegesen kisebb mertekben valtozik.
ERDEY LASZLO akademikusnak az ellenallasmaximumokkal kapcso-
latban feltett kerdesere meg szeretnem jegyezni, hogy a hangyasav hatasara
1etrejov6 ellenallasmaximum esak a titandioxid-kr6moxid rendszernel jelent-
kezett, a tobbi katalizatorral kapcsolatban vegzett vizsgalatainknal egyalta-
lan nem mutatkozott. Ennek alapjan nem val6szinu, hogy a titandioxid-
kr6moxid rendszernel eszlelt maximumokat a platina-oxigen zavar6 reakci6
okozna.
Approved For Release 2009/07/21 : CIA-RDP80T00246AO07600320002-1