ЗАКОНЫ ГЕТЕРОГЕННОГО КАТАЛИЗА
Article Sidebar
Number of views 160
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Main Article Content
Abstract
На основе обобщения экспериментальных и теоретических исследований в области катализа открыты три основных закона гетерогенного катализа. Из формулы закона скорости катализа получены важнейшие характеристики катализа – выход реакции, TOF и TON. Приведены формулы для вычисления выхода реакции, TOF и TON с использованием характеристик вещества катализатора. Разработана новая концепция гетерогенного катализа, в которой пересмотрена роль катализаторов в механизме ускорении химических реакций. В качестве параметров в формулах законов катализа использованы степени окисления реагентов и активных сайтов катализатора. Из законов катализа следует, что степени окисления - это настолько важные характеристики вещества катализатора и реагентов, что они напрямую влияют и на сам механизм катализа, и задают значения важнейших характеристик катализа. В качестве главного инструмента при подборе катализаторов необходимо использовать известный в химии список степеней окисления химических элементов. На основе законов катализа даны новые определения катализатора и катализа. Класс катализаторов расширен. Вещественные катализаторы дополнены полевыми катализаторами. Приведено обоснование катализа как фундаментального направления в науке.
Article Details
References
Романовский Б. В. Основы катализа: учебное пособие . – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014. – ISBN 978-5-9963-2707-2.
Golodets, G. I. Heterogeneous catalytic reactions involving molecular oxygen. United States: N. p., 1983. Web. Chapter 1: Problems of the Theory of Catalysis. Edited by G.I. Golodets. Volume 15, 1983, Pages 6-21. DOI: https://doi.org/10.1016/S0167-2991(08)64826-0
В. А. АФАНАСЬЕВ, Г. Е. 3АИКОВ. В МИРЕ КАТАЛИ3А. Наука. М: 1977. 107 с.
Романовский Б. В. Современный катализ: Наука или искусство? Соросовский образовательный журнал. Том 6. № 9, 2000, с. 43 – 48.
HETEROGENEOUS CATALYSIS IN PRACTICE, by Charles N. Satterfield, [New York, McGraw-Hill Book Company], 1980. 416 pp. [ISBN] 0-07-054875-F.
Robert S. Weber. Perspective: Lies, Damn Lies, and Turnover Rates. Journal of Catalysis. Volume 404, December 2021, Pages 925-928. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2021.06.024 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcat.2021.06.024
Б. В. РОМАНОВСКИЙ. РАЗВИТИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ В ГЕТЕРОГЕННОМ КАТАЛИЗЕ. Химия. № 07 (679), 1-15.04.2005.
http://chemo.univer.kharkov.ua › department › dist 3. КАТАЛИЗ.
Rutger A. van Santen. Modern Heterogeneous Catalysis. The Three Basic Laws of Catalysis. ISBN: 978-3-527-33961-7. June 2017. 592 Pages.
Santen, van, R. A. (2014). Catalytic paradigms: a riddle and a puzzle. Angewandte Chemie - International Edition, 53(33), 8618-8620. https://doi.org/10.1002/anie.201310965 DOI: https://doi.org/10.1002/anie.201310965
Bart Zijlstra, Robin J. P. Broos, Wei Chen, Heiko Oosterbeek, Ivo A. W. Filot, and Emiel J. M. Hensen. Coverage Effects in CO Dissociation on Metallic Cobalt Nanoparticles. ACS Catalysis, 2019, 9 (8), 7365-7372. DOI: 10.1021/acscatal.9b01967. DOI: https://doi.org/10.1021/acscatal.9b01967
G. K. Boreskov. Heterogeneous Catalysis. Nova Science Publishers, Inc. New York, 2003. ISBN 1-59033-864-2.
Ryan Hawtof, Souvik Ghosh, Evan Guarr, Cheyan Xu, R. Mohan Sankaran, Julie Nicole Renner. Catalyst-free, highly selective synthesis of ammonia from nitrogen and water by a plasma electrolytic system // Science Advances. 2019. V. 5. eaat5778. DOI: 10.1126/sciadv.aat5778. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.aat5778
Rumbach, P., Bartels, D., Sankaran, R. et al. The solvation of electrons by an atmospheric-pressure plasma. Nat Commun 6, 7248 (2015). https://doi.org/10.1038/ncomms8248 DOI: https://doi.org/10.1038/ncomms8248
Kirshenboim O, Frenklah A, Kozuch S. Switch chemistry at cryogenic conditions: quantum tunnelling under electric fields. Chemical Science. 2020. 12: 3179-3187. PMID 34164085 DOI: 10.1039/d0sc06295b DOI: https://doi.org/10.1039/D0SC06295B
Aragonès, A., Haworth, N., Darwish, N. et al. Electrostatic catalysis of a Diels–Alder reaction. Nature 531, 88–91 (2016). https://doi.org/10.1038/nature16989 DOI: https://doi.org/10.1038/nature16989
Zhu, D., Zhang, L., Ruther, R. et al. Photo-illuminated diamond as a solid-state source of solvated electrons in water for nitrogen reduction. Nature Mater 12, 836–841 (2013). https://doi.org/10.1038/nmat3696 DOI: https://doi.org/10.1038/nmat3696
M. Alexander Ardagh, Omar A. Abdelrahman, and Paul J. Dauenhauer. Principles of Dynamic Heterogeneous Catalysis: Surface Resonance and Turnover Frequency Response. ACS Catalysis, 2019, 9 (8), 6929-6937. DOI: 10.1021/acscatal.9b01606 DOI: https://doi.org/10.1021/acscatal.9b01606
M. Alexander Ardagh, Turan Birol, Qi Zhang, Omar A. Abdelrahman, Paul J. Dauenhauer. Catalytic resonance theory: superVolcanoes, catalytic molecular pumps, and oscillatory steady state. Catalysis Science & Technology 2019, 9 (18), 5058-5076. https://doi.org/10.1039/C9CY01543D DOI: https://doi.org/10.1039/C9CY01543D
M. Alexander Ardagh, Manish Shetty, Anatoliy Kuznetsov, Qi Zhang, Phillip Christopher, Dionisios G. Vlachos, Omar A. Abdelrahman, Paul J. Dauenhauer. Catalytic resonance theory: parallel reaction pathway control. Chemical Science 2020, 11 (13), 3501-3510. https://doi.org/10.1039/C9SC06140A DOI: https://doi.org/10.1039/C9SC06140A
Wittreich G, Liu S, Dauenhauer P, Vlachos D. Catalytic Resonance of Ammonia Synthesis by Dynamic Ruthenium Crystal Strain. ChemRxiv. Cambridge: Cambridge Open Engage; 2021 DOI: https://doi.org/10.26434/chemrxiv-2021-b8kgr
Каплуненко В. Г., Косинов Н. В. (2021). Донорно-акцепторная теория каталитического резонанса. InterConf, (70). https://ojs.ukrlogos.in.ua/index.php/interconf/article/view/14067
Каплуненко В. Г., Косинов Н. В. (2021). Преодоление запрета Сабатье и катализ без катализаторов. (2021). InterConf, (71), 332-350. https://doi.org/10.51582/interconf.19-20.08.2021.032 DOI: https://doi.org/10.51582/interconf.19-20.08.2021.032
Max J. Hulsey, Chia Wei Lim and Ning Yan. Promoting heterogeneous catalysis beyond catalyst design Chem. Sci., 2020, 11, 1456-1468. DOI:10.1039/C9SC05947D DOI: https://doi.org/10.1039/C9SC05947D
P. Atkins “Physical Chemistry”, Oxford University Press. 1978.
Лунин В. В., Романовский Б.В. КАТАЛИЗ: ОПЫТ ИСТОРИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА. Вестн. Моск. Ун-та, Сер. 2. Химия. 1999. Т. 40. № 5.
IUPAC. Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book"). DOI: 10,1351 / goldbook.C00876
Kosinov M. V., Kaplunenko V. G. Method of catalysis with the use of carriers of elementary charge - electrons. Patent UA 148668, (2021).
Каплуненко В. Г., Косинов Н. В. (2021). Донорно-акцепторная теория гетерогенного катализа. InterConf, (71), 316-331. https://doi.org/10.51582/interconf.19-20.08.2021.031 DOI: https://doi.org/10.51582/interconf.19-20.08.2021.031
MacMillan, D. The advent and development of organocatalysis. Nature 455, 304–308 (2008). https://doi.org/10.1038/nature07367. DOI: https://doi.org/10.1038/nature07367
Benjamin List. The ying and yang of asymmetric aminocatalysis. Chemical Communications. Volume: 2006, Issue: 8, pp 819-824. DOI: 10.1039 / B514296M DOI: https://doi.org/10.1039/b514296m
Template: List of oxidation states of the elements. https://en.wikipedia.org/wiki/Template: List_of_oxidation_states_of_the_elements#Documentation
Писаржевский Л. В., Розенберг М. А. Неорганическая химия, стр. 521–529, 1933.
Kosinov M. V., Kaplunenko V. G. Method for synthesizing ammonia without catalyst. Patent UA 148854, (2021).
Kosinov M. V., Kaplunenko V. G. Method for accelerating heterogeneous catalysis above the Sabatier maximum. Patent UA 150017, (2021). 36. Kosinov M. V., Kaplunenko V.G. Method of catalysis. Patent Application UA u2021 02343. 05.05.2021.
Kaplunenko V. G. Kosinov M. V. (2021). TOF AND TON EVOLUTION IN HETEROGENEOUS CATALYSIS. InterConf, (93), 417-450. https://doi.org/10.51582/ interconf.21-22.12.2021.046 DOI: https://doi.org/10.51582/interconf.21-22.12.2021.046
Каплуненко В. Г., Косинов Н. В. (2022). ВЫЧИСЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ TOF И TON В ГЕТЕРОГЕННОМ КАТАЛИЗЕ: ЗАВИСИМОСТЬ TOF И TON ОТ ХАРАКТЕРИСТИК КАТАЛИЗАТОРА. InterConf, (95), 671- 699. DOI: https://doi.org/10.51582/interconf.19-20.01.2022.075
Kosinov M. V., Kaplunenko V.G. Method for determining the activity of the catalyst. Patent Application UA № u 2021 05143. 13.09.2021.
Horiuti, J. Stoichiometric numbers and kinetics of chemical reactions/ J. Horiuti // J. Res. Inst. Catal., Hokkaido University. – 1957. – V.5. – N1. – P. 1-26.
В. И. Кузнецов. Развитие каталитического органического синтеза. М.: - Изд. “Наука”. 1964.