Влияние непрямых корреляций между притягивающимися частицами на скорости адсорбции и десорбции при физической адсорбции

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Исследовано влияние непрямых корреляций между ближайшими притягивающими между собой адсорбированными частицами на скорости элементарных стадий адсорбции и десорбции. Расчет проведен в рамках теории абсолютных скоростей реакций, в которой учитывается различие между взаимодействиями частиц в основных состояниях и активированного комплекса стадии в переходном состоянии. Локальные распределения частиц выполнены в рамках кластерного вариационного метода (КВМ), который позволяет выйти за переделы квазимического приближений (КХП), отражающего эффекты только прямых корреляций или изолированной пары (2х1) в терминологии КВМ. На однородной плоской грани (100) проведены расчеты изотермических концентрационных зависимостей скоростей адсорбции и десорбции адсорбированных частиц, а также термодесорбционные спектры. Проведено сравнение обсуждаемых скоростей, рассчитанных для ряда простейших базисных кластеров (2х2, k1s, 3x3, 3x4) и в КХП. При температурах ниже температуры конденсации адсорбата учитываются эффекты его расслаивания на две сосуществующие фазы. Учет непрямых корреляций при увеличении размера базисного кластера приводит к отличию между текущим кластерным приближением и КХП. Эти отличия носят количественный характер, оставляя качественно неизменным тип концентрационных зависимостей скоростей адсорбции и десорбции и термодесорбционных спектров.

About the authors

Е. В. Вотяков

CYENS Centre of Excellence, Dimarchou Lellou Demetriadi

Author for correspondence.
Email: karaul@gmail.com
Cyprus, 1016 Никосия

Ю. К. Товбин

Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН

Email: karaul@gmail.com
Russian Federation, 119991 Москва

References

  1. Brunauer S. The Adsorption of Gases and Vapors. Princeton Univer. Press. Princeton. New Jersey, 1945
  2. De Boer J.H. The Dynamical Character of Adsorption, Clarendon Press. Oxford. 1955.
  3. Young D.M., Crowell A.D. Physical Adsorption of Gases. Butterworths, London. 1962.
  4. Ross S., Oliver J.P. On Physical Adsorption. Interscience, New York, 1964.
  5. Хобсон Дж.П. Новое в исследовании поверхности твердых тел. Ред. Джайядевайя Т., Ванселов Р.М.: Мир, С. 152. (Hobson J.P. Surface Science: Recent Progress and Perspectives. Eds. Jayadevaiah T.S., Vanselow R. CRC Press, Inc. Cleveland, 1974)
  6. Авгуль Н.Н., Киселев А.В., Пошкус Д.П. Адсорбция газов и паров на однородных поверхностях. М.: Химия, 1975. 284 с.
  7. Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. М.: Мир, 1984. 310 с.
  8. Адамсон А. Физическая химия поверхностей. М.: Мир, 1979. 568 с.
  9. Wang J.-S. // Proc. Roy. Soc. London A. 1937. V. 161. P. 127.
  10. Темкин М.И. // Журн. физ. химии. 1941. Т. 15. С. 296.
  11. Киперман С.Л. Основы химической кинетики в гетерогенном катализе. М.: Химия, 1979. 349 с.
  12. Tovbin Yu.K. // Progress in Surface Sci., 1990, V.34. № 1–4. P. 1.
  13. Товбин Ю.К. Тeория физико-химичeских процeссов на границe газ – твeрдоe тeло. М.: Наука, 1990. 288 с. (Tovbin Yu.K. Theory of physical chemistry processes at a gas–solid surface processes. Boca Raton, Fl.: CRC Press, 1991.)
  14. Товбин Ю.К. // Кинетика и катализ. 1979. Т. 20. № 5. С. 1226.
  15. Еленин Г.Г., Синило А.В., Товбин Ю.К. //Там же. 1986. Т. 27. С. 960.
  16. Товбин Ю.К. // Там же. 1997. Т. 38. № 3. С. 451.
  17. Tovbin Yu.K. //Dynamics of Gas Adsorption on heterogeneous Solid Surfaces/Eds. by W. Rudzinski, W.A. Steele, G. Zgrablich. Elsevier: Amsterdam, 1996. P. 240–325.
  18. Tovbin Yu.K. // Physico-Chemical Phenomena in Thin Films And at Solid Surfaces, Eds by L.I. Trakhtenberg, S.H. Lin, and Olusegun J. Ilegbusi, Elsevier, Amsterdam, 2007. P. 349.
  19. Глесстон С, Лейдлер К., Эйринг Г. Теория абсолютных скоростей реакций: Пер. с англ. М.: Изд-во иностр. лит., 1948. 584 с. (S. Glasstone, K. Laidler, H. Eyring, The Theory of Rate Processes, Princeton Univ., New York, 1941.)
  20. Темкин М.И. // Журн. физ. химии. 1938. Т. 11. С. 169.
  21. Вотяков Е.В., Товбин Ю.К. // Там же. 1990. Т. 64. № 2. С. 426.
  22. Вотяков Е.В., Товбин Ю.К. // Там же. 1993. Т. 67. № 1. С. 141
  23. Якерсон В.И., Розанов В.В. Итоги науки и техники. Физическая химия. Кинетика. Т. 3. М.: ВИНИТИ, 1974.
  24. Вотяков Е.В., Товбин Ю.К. // Журн.физ.химии. 2022. Т. 96. № 3. С. 339.
  25. Вотяков Е.В., Товбин Ю.К. //Там же. 2023. Т. 97. № 11. С. 1594.
  26. Вотяков Е.В., Товбин Ю.К. //Там же. 2024. Т. 98. № 4. С. 104.
  27. Jones R.C., Perry D.L. // Surface Sci. 1978. V. 71. P. 59.
  28. Christmann K., Ertl G., Shimizu H. // J. Catalysis. 1980. V. 61. P. 397.
  29. Пригожин И., Дефэй Р. Химическая термодинамика. Новосибирск: Наука, 1966. 509 с.
  30. Вотяков Е.В., Товбин Ю.К. //Журн.физ.химии. 2023. Т. 97. № 7. С. 1056.
  31. Jones R.C., Perry D.L. // Surface Sci. 1979. V. 82. P. 540.
  32. Nagai K. // Ibid. 1986. V. 176. P. 193.
  33. Payne S.H., Kreuzer H.J. // Ibid. 1988. V. 205. P. 153.
  34. Шуб Б.Р., Крылов О.В. Неравновесные процессы в катализе. М.: Химия, 1990. 286 с.
  35. Schmidt L.H. // Phys. Basis Heterogeneous Catalysis Mater. Sci. Collog. (Gstaad, 1974) N. Y. – London. Batelle Inst., 1975. P. 451.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences