262
H H
Ni
Ni
H
2
=
/
H H
Ni
Ni
2S
H
H
2
+ S
S
При адсорбции этилена на многих катализаторах разрывается
π
-связь, что
приводит к образованию поверхностного соединения со структурой, представ-
ленной на схеме 4.1,
в
.
Таким образом, в первой стадии каталитического гидрирования на по-
верхности катализатора в результате хемосорбции образуются соединения,
имеющие структуры
1
и
3
(схема 4.2).
Схема 4.2
S +
Ni
Ni
S + H
2
H
Ni
1
R
1
CH
2
CH CHCH
2
R
2
HC
R
1
CH
2
CH
2
R
2
CH
2
2
3
Исследование механизма каталитического гидрирования показало, что
образование поверхностного соединения
1
необратимо, в то время как хемо-
сорбция непредельных соединений может быть обратимым процессом. Степень
обратимости зависит от природы катализатора и условий проведения реакции.
Возможно несколько вариантов дальнейшего развития процессов на по-
верхности:
- хемосорбированные молекулы могут десорбироваться. Время пребыва-
ния молекул в хемосорбированном состоянии при температуре 298 К и энталь-
пии хемосорбции, равной -100 кДж/моль, составляет около 3000 с, а при 370 К
всего одну секунду. В целом способность к десорбции определяется глубиной
потенциальной ямы хемосорбции (рис. 4.3) и температурой процесса;
- адсорбированные молекулы могут диффундировать по поверхности ка-
тализатора, проходя через «долины» между потенциальными пиками, при этом
определяющую роль играют дефекты поверхности.
Перемещение молекулярного фрагмента по поверхности катализатора
будет происходить до тех пор, пока не произойдет столкновение с каким-
нибудь другим адсорбированным фрагментом, при этом одна из связей разры-
вается, и образуются новые поверхностные соединения
4
и
5
, причем разрыв
связи С- Ni происходит со стороны, прилегающей к поверхности (схема 4.3).
