Оглавление     Пред. доклад     След. доклад     На первую страницу сайта  

КИНЕТИЧЕСКИЕ И МОРФОЛОГИЧЕСКИЕОСОБЕННОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛСОДЕРЖАЩИХ НАНОЧАСТИЦПАЛЛАДИЯ ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ ВОДОРОДОМ АЦЕТИЛАЦЕТОНАТАПАЛЛАДИЯ 

Розенберг А.С., Гудкова И.Ю.

Институт проблем химической физики РАН

Вопросы кинетики формирования новой фазы в гетерогенных и твердофазных реакциях, ее зарождение и рост тесным образом связаны с весьма важной фундаментальной проблемой получения наночастиц и их стабилизации. В свете этого поиск и исследование систем, позволяющих совместить процесс синтеза ультрамалых частиц с процессом стабилизации, особенно в мягких температурных условиях, весьма актуальны и представляют несомненный интерес.

В данной работе исследованы кинетические закономерности поглощения водорода в ходе восстановления кристаллов ацетилацетоната палладия Pd(CH3COCHCOCH3)2 [Pd(АА)2] и прослежена эволюция топографии твердой фазы в ходе превращения. Гидрирование в системе Pd(АА)2 – H2изучено при варьировании следующих начальных параметров процесса: Т =283 – 353 К; a0,Н2  = 0,5 – 7,0 (отношение начального количества молей H2на 1 мольPd(АА)2); m0/V×103 = 1,1 – 4,2 (m0 – начальная масса Pd(АА)2, V – объем реакционного сосуда); различная степень дисперсности порошков кристаллов Pd(АА)2.

          Зависимость степени поглощения водорода h = (a0,Н2 – at,Н2)/a0,Н2 отвремени t имеет автокаталитический характер с четко выраженным периодом индукции ti, который зависит от a0,Н2: ti = А/a0,Н2, где

А=2,7×10–18ехр[32000/(RT)] с. После окончания периода индукции зависимость скорости превращения W(h) до Wmax удовлетворительно описывается зависимостью W(h) = W0 +jh,

где W0 = 1,2×1017ехр[– 32500/(RT)] с–1, j=1,9×1015ехр[– 28000/(RT)] с–1.

В конце превращения DaН2 = a¥,Н2 – a0,Н2³ 5,0, что указывает на двухстадийность  процесса взаимодействия Pd(АА)2 – H2:

Pd(CH3COCHCOCH3)2+ H2  ® 2 CH3COCH2COCH3 + Pd –восстановление

CH3COCH2COCH3 + 2H2 ® CH3CН(OН)CH2CН(OН)CH3 – гидрирование

          Исследование топографии гидрирования оптически прозрачных кристаллов Pd(АА)2 в ходе взаимодействия Pd(АА)2 – H2показало, что превращение затрагивает в первую очередь наиболее реакционные, дефектные места кристаллов. В конце процесса кристаллы становятся непрозрачными и деструктируют, достигая высокого уровня удельной поверхности (до 130 м2/г). Электронно-микроскопические наблюдения показали, что полученные порошки представляют ультрадисперсные частицы Pd со средним размером 8–10 нм, покрытые защитной оболочкой и существующие как индивидуально, так и в виде агломератов.