ETHYLENE OXIDATION OVER AG AND AG-AU ALLOY CATALYSTS
ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΟΞΕΙΔΩΣΗΣ ΤΟΥ ΑΙΘΥΛΕΝΙΟΥ ΣΕ ΚΑΤΑΛΥΤΕΣ AG ΚΑΙ AG-AU
Kondarides, Dimitris
Κονταρίδης, Δημήτριος
ΜΕΛΕΤΗΘΗΚΕ Η ΟΞΕΙΔΩΣΗ ΤΟΥ ΑΙΘΥΛΕΝΙΟΥ ΠΡΟΣ ΑΙΘΥΛΕΝΟΞΕΙΔΙΟ ΣΕ ΚΑΤΑΛΥΤΕΣ AG ΚΑΙ AG-AU. ΟΙ ΚΑΤΑΛΥΤΕΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΗΚΑΝ ΜΕ ΤΙΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ XRD, SEM, XPS ΚΑΙ ΕΚΛΕΚΤΙΚΗΧΗΜΟΡΟΦΗΣΗ. Ο ΑΡΙΘΜΟΣ ΚΑΙ ΤΟ ΕΙΔΟΣ ΤΩΝ ΡΟΦΗΜΕΝΩΝ ΣΤΟΝ ΑΡΓΥΡΟ ΕΙΔΩΝ ΟΞΥΓΟΝΟΥ ΕΞΕΤΑΣΤΗΚΕ ΜΕ ΤΗΝ ΤΕΧΝΙΚΗ SERS ΚΑΙ ΤΗ ΒΑΡΥΜΕΤΡΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟ, ΚΑΘΩΣ ΚΑΙ ΜΕ ΤΙΣ ΜΕΘΟΔΟΥΣ TPD ΚΑΙ TPR. ΣΤΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΤΑΞΥ 40 ΚΑΙ 320 C ΠΑΡΑΤΗΡΗΘΗΚΑΝΤΡΙΑ ΕΙΔΗ ΟΞΥΓΟΝΟΥ: ΜΟΡΙΑΚΟ, ΑΤΟΜΙΚΟ ΚΑΙ ΥΠΟΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΟ ΚΑΙ ΜΕΛΕΤΗΘΗΚΕ Η ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΤΗΣ ΡΟΦΗΣΗΣ ΤΟΥΣ. Η ΠΑΡΟΥΣΙΑ AU ΣΤΗΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΕΠΗΡΕΑΖΕΙ ΔΡΑΜΑΤΙΚΑ ΤΙΣ ΧΗΜΟΡΟΦΗΤΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥ AG, ΜΕ ΙΔΙΑΙΤΕΡΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΗΝ ΕΞΑΣΘΕΝΗΣΗ ΤΟΥ ΔΕΣΜΟΥ AG-O ΚΑΙ ΤΗΝ ΔΥΣΚΟΛΙΑ ΥΠΟΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗΣ ΔΙΑΧΥΣΗΣ, ΣΕ ΠΟΣΟΣΤΟ ΑΝΑΛΟΓΟ ΜΕ ΤΗΝ ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ ΣΕ AU. ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΣΤΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΤΑΞΥ 200 ΚΑΙ 260 C ΕΔΕΙΞΕ ΟΤΙ ΜΕ ΑΥΞΗΣΗ ΤΗΣ ΣΥΣΤΑΣΗΣ ΣΕ ΧΡΥΣΟ Η ΕΝΕΡΓΟΤΗΤΑ ΚΑΙ Η ΕΚΛΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ ΠΡΟΣ ΑΙΘΥΛΕΝΟΞΕΙΔΙΟ ΠΕΡΝΑ ΑΠΟ ΜΕΓΙΣΤΟ, ΓΙΑ ΝΑ ΜΗΔΕΝΙΣΤΕΙ ΣΕ ΕΠΙΦΑΝΕΙΕΣ ΜΕ ΠΑΝΩ ΑΠΟ 40% AU.
THE MECHANISM OF ETHYLENE EPOXIDATION OVER AG AND AG-AU ALLOY CATALYSTS WAS STUDIED IN ORDER TO EXAMINE THE GEOMETRIC AND ELECTRONIC TYPE EFFECTS INDUCED BY THE PRESENCE OF AU TO THE CHEMISORBING AND CATALYTIC PROPERTIES OF AG. CATALYSTS WERE CHARACTERIZED USING XRD, SEM, XPS AND SELECTIVE CHEMISORPTION MEASUREMENTS. OXYGEN ADSORPTION WAS STUDIED USING SERS, TPD, TPR AND GRAVIMETRIC METHODS. THE THREE ADSORBED OXYGEN SPECIES OBSERVED (ATOMIC, MOLECULAR AND SUBSURFACE) WERE FOUND TO BE STRONGLY AFFECTED BY THE PRESENCE OF AU. KINETIC EXPERIMENTS CONDUCTED IN A WIDE RANGE OF TEMPERATURES AND PARTIAL PRESSURE SHOWED THAT, UPON ALLOYING WITH AU, CATALYTIC ACTIVITY REACHES A MAXIMUM FOR CATALYSTS CONTAINING 5-10% AU AND DROPS TO ZERO FOR SURFACES WITH MORE THAN 40% AU. A MECHANISTIC MODEL FOR ETHYLENE EPOXIDATION OVER AG SURFACES IS PROPOSED AND SUCCESSFULLY TESTED.
