Молекулярный дизайн катализаторов и катализ в Ð¿Ñ€Ð¾Ñ†ÐµÑÑÐ°Ñ ...

ÐÀÑÏÐÅÄÅËÅÍÈÅ ÌÅÄÈ Â ÄÅÔÅÊÒÍÎÉ ÑÒÐÓÊÒÓÐÅ ÎÊÑÈÄÀ ÖÈÍÊÀ
 Cu/ZnO ÊÀÒÀËÈÇÀÒÎÐÀÕ ÑÈÍÒÅÇÀ ÌÅÒÀÍÎËÀ ÏÎ ÄÀÍÍÛÌ
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÎÉ ÌÈÊÐÎÑÊÎÏÈÈ ÂÛÑÎÊÎÃÎ ÐÀÇÐÅØÅÍÈß
Èùåíêî À.Â., Çàéêîâñêèé Â.È.
Èíñòèòóò êàòàëèçà èì. Ã.Ê. Áîðåñêîâà ÑÎ ÐÀÍ, Íîâîñèáèðñê
E-mail: viz@catalysis.nsk.su
Èçâåñòíî, ÷òî ìåäíî-öèíêîâûå êàòàëèçàòîðû Cu/ZnO îáëàäàþò
âûñîêèìè àêòèâíîñòüþ è ñåëåêòèâíîñòüþ â íèçêîòåìïåðàòóðíîì ñèíòåçå
ìåòàíîëà [1]. Íåñìîòðÿ íà áîëüøîå ÷èñëî ðàáîò ïî èññëåäîâàíèþ ýòèõ
êàòàëèçàòîðîâ, ïðèðîäà èõ àêòèâíûõ öåíòðîâ è, â ÷àñòíîñòè, ñîñòîÿíèå ìåäè
â íèõ äî ñèõ ïîð ÿâëÿþòñÿ ïðåäìåòîì øèðîêîé äèñêóññèè [2]. Íàñòîÿùàÿ
ðàáîòà ïîñâÿùåíà èçó÷åíèþ ñòðóêòóðíûõ èçìåíåíèé êàòàëèçàòîðîâ Cu/ZnO,
âîçíèêàþùèõ ïîñëå ïðîâåäåíèÿ ðåàêöèè ëèáî îêèñëèòåëüíîâîññòàíîâèòåëüíûõ
îáðàáîòîê.  êà÷åñòâå îáúåêòîâ èññëåäîâàíèÿ áûëè
èñïîëüçîâàíû îáðàçöû àíîìàëüíûõ òâåðäûõ ðàñòâîðîâ èîíîâ ìåäè â
àíèîííî-ìîäèôèöèðîâàííîì îêñèäå öèíêà – à.ì.-Cu 0.08 Zn 0.92 O. Îêñèäû
ýòîãî ñîñòàâà îáðàçóþòñÿ â ïðîöåññå òåðìè÷åñêîãî ðàçëîæåíèÿ
ãèäðîêñîêàðáîíàòà ìåäè è öèíêà (Zn,Cu) 5 (OH) 6 (CO 3 ) 2 ïðè òåìïåðàòóðàõ íå
áîëåå 500-550 î Ñ è ñîäåðæàò îñòàòî÷íûå àíèîííûå ãðóïïû CO
2- 3 è OH - . Â
êà÷åñòâå îáðàçöà ñðàâíåíèÿ áûë èññëåäîâàí îáðàçåö a.ì.-ZnO, ïîëó÷åííûé
ðàçëîæåíèåì ãèäðîêñîêàðáîíàòà öèíêà.
Äëÿ èññëåäîâàíèÿ ìèêðîñòðóêòóðû îáðàçöîâ èñïîëüçîâàëè ýëåêòðîííûé
ìèêðîñêîï JEM-2010 ñ óñêîðÿþùèì íàïðÿæåíèåì 200 ê è ðàçðåøåíèåì ïî
ëèíèÿì 0.14 íì. Äëÿ èíòåðïðåòàöèè ñíèìêîâ âûñîêîãî ðàçðåøåíèÿ
èñïîëüçîâàëè ìíîãîñëîåâîé ìåòîä ðàñ÷åòà èçîáðàæåíèé ïðîñâå÷èâàþùåé
ýëåêòðîííîé ìèêðîñêîïèè âûñîêîãî ðàçðåøåíèÿ (ÏÝÌÂÐ) [3].
Ïî äàííûì ÏÝÌÂÐ â ñòðóêòóðå êðèñòàëëîâ îêèñëåííûõ íà âîçäóõå ïðè
350 î Ñ îáðàçöîâ a.ì.-ZnO è à.ì.-Cu 0.08 Zn 0.92 O èìååòñÿ áîëüøîå ÷èñëî
ïðîòÿæåííûõ äåôåêòîâ óïàêîâêè áàçàëüíûõ ïëîñêîñòåé (002), à òàêæå
äèñëîêàöèîííûå ïðèçìàòè÷åñêèå ñìåùåíèÿ àòîìîâ. Ìîæíî ïðåäïîëîæèòü,
36