abstracts - Институт катализа им. Г.К. Борескова

OP-III-35Длины связей между атомами металлов комплекса и атомом углерода молекулыметана составляют: для кластера 4Со:R(Со-С)= 2,07 Ǻ; для кластера 2Со:2Ru:R(Ru-С)= 2,24 и 2,28 Ǻ, R(Со-С)= 2,38 Ǻ, R(Ru-Н)= 1,84, 2,13 Ǻ и 2,16 Ǻ;R(Со-Н)= 2,02Ǻ, для кластера 4Со: R(Ru-С)= 2,12 и 2,13 Ǻ, R(Ru-Н )= 1,91 и 1,91Ǻ.В комплексах « кластер + СО 2 +СН 4 » удлинение связи С-Н составляет 1,10 –1,12 Ǻ(4Со+СО 2 +СН 4 ), 1,10 –1,16 Ǻ (2Со-2Ru + СО 2 +СН 4 ) и 1,10-1,15Ǻ (4Ru + СО 2 +СН 4 ).Прочность связи метана равна –445,2 ккал/моль, –722,7 ккал/моль и –807,1 ккал/мольсоответственноКвантово-химические расчеты подтверждаются результатами физико-химическихисследований. В ИК–спектрах диоксида углерода, хемосорбированного на Co-Ru-катализаторе,обнаружены полосы поглощения, характерные для CO газ 2 (2350 cm -1 ), CO 2адс(1580 и 1440 cм -1 ), CO адс (1950 cм -1 , 2020 cм -1 ). На поверхности исходного образцакатализатора находятся неравномерно расположенные частицы Ru 0 (d≈50-80Å),структуры RuO 2 (d~20Å), окисленные состояния кобальта (Со 3 О 4 ), отдельные частицыα–Со 0 и структуры, не дающие четкой дифракционной картины. После контактакатализатора со смесью СО 2 +СН 4 структура поверхности меняется: обнаруженыскопления частиц RuO 2 (40Å), Ru 0 – отсутствует. Появляются размытые скоплениямелкодисперсного Со 0 (d~10-15 Å ), отдельные частички Со 2 О 3 , α-Со(ОН) 2 и обширные(~500Å ) скопления хлопьевидных уплотнений AlCo.На основании экспериментальных и квантово-химических данных можнопредположить следующую схему адсорбции и взаимодействия СО 2 и метана:CH 4 → CН 3адс + H адс CO 2 → CO адс + O адс → CO↑ + O адсCH 3адс → CН 2адс + H адс CO адс → C адс + O адсCH 2адс→ CН адс + H адс → C адс+ H адсНаличие поверхностно-адсорбированного кислорода - необходимое условиеначальной стадии - отрыва атома водорода от молекулы метана. Присутствие CH 4адс -необходимое условие для разложения СО 2 [1]. На определенных стадиях молекулыСО 2адс и СО адс могут взаимодействовать с H адс и С х Н у - фрагментами, образуя кислоты,спирты и альдегидыЛитература:1 Катализ в С 1 - химии// Под ред. Кайма В. Ленинград:Химия,1987.296 с.401