Реакции окисления.Аспекты катализа

Общие представления о механизме окисления на твердых катализаторах
При окислении молекулярным кислородом основным энергетическим препятствием является разрыв связи между атомами кислорода этот переход облегчается присоединением к кислороду электрона, и можно предполагать последовательное образование на поверхности катализатора следующих форм кислорода:
О2
О-2
О-
О2-

Окисление Н2 на оксидных катализаторах
2Н2О

Окисление Н2 на металлических катализаторах
1 вариант
О2+2[ ] 2[O]
H2+[O] H2O+[ ]
Me=Pt, Pd
H2O+

Окисление Н2 на металлических катализаторах
2 вариант
H2+2[O] 2[OH]
H2+2[OH] 2H2O+2[ ]
Me=Ag
O2+2[O] 2[O]
H2+2[ ] 2[ H]
[O]+2[H] H2O+3[ ]
H2+[O] H2O+[ ]

Каталитическое окисление СО
Окисление СО на оксидных катализаторах
СО+[O] СО2+[ ]
1/2 О2+[O] [O]

СО+[O2-]→ CO2+2e
2e+2[V5+]→2[V4+]
[V4+] +O2→ [V5+O2-]
[V5+O2-]+[V4+]→[V5+O-]
[V5+O-]+[ V4+]→2[V5+]+[ O2-]
[V5+O2-]+CO→CO2+ [V5+O-]
[V5+O-]+ CO→CO2+[V4+]

Окисление СО на металлах
Рогинский, Третьяков

Конверсия СО водяным паром
СО + Н2О = СО2 + Н2 + 9,8 ккал/моль
Катализаторы: Fe-Cr; Fe-Cu

Конверсия СО водяным паром
Стадийный механизм

Конверсия СО водяным паром
Слитный механизм