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

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅或者付费存取

详细

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.

全文:

受限制的访问

作者简介

Е. Вотяков

CYENS Centre of Excellence, Dimarchou Lellou Demetriadi

编辑信件的主要联系方式.
Email: karaul@gmail.com
塞浦路斯, 1016 Никосия

Ю. Товбин

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

Email: karaul@gmail.com
俄罗斯联邦, 119991 Москва

参考

  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.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Phase diagram of stratification in dimensionless units (βε)1 – θ in the LRG on the face (100) for different approximations 2×1 (1), 2×2 (2), k1s (3), 2×3 (4), 2×4 (5), 2×4 (6), exact solution (7) [24]; as well as the course of density change during the calculation of the TDS at θ0 = 0.98 (8).

下载 (100KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Concentration dependences of the adsorption (a) and desorption (b) rates for the KHP (1–4) and the 2×2 square (5–8) with variation of the parameter α = 0 (1, 5), 0.18 (2, 6), 0.5 (3, 7) and 1.5 (4, 8); τ = 1.1. The dotted curves correspond to the ideal case.

下载 (238KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Concentration dependences of desorption for clusters 2×1 (1), 2×2 (2), k1s (3), 2×3 (4), 2×4 (5) and 3×3 (6) at α = 1.5, τ = 1.1.

下载 (73KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Isothermal concentration dependences of the rates of adsorption (a, b) and desorption (c, d) at α = 0.5, at temperatures τ = 1.1 (a, c) – higher, and τ = 0.9 (b, d). The curve numbers correspond to the same cluster sizes as in Fig. 3.

下载 (279KB)
索引源数据
6. Fig. 5. Phase diagrams for the KHP (1), 2×2 (2), 2×3 (3) and the trajectories of change in the surface filling of particles during heating of the sample b = 13.7 deg/s for Hg/W(100) [27] (dashed lines) at different initial surface fillings θ0 = 0.4, 0.6, 0.8, and 0.98.

下载 (218KB)
索引源数据
7. Fig. 6. TDS curves for different lateral interaction parameters εAA = 1.2 (a), 1.7 (b), and 2.5 (c) kcal/mol, calculated for three approximations: KHP (1–4), 2×2 (5–8), 2×3 (9–12) at an initial density of 0.98 (1, 5, 9); 0.80 (2, 6, 10); 0.6 (3, 7, 11); 0.4 (4, 8, 12).

下载 (290KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024