ISSN:
0044-2313
Keywords:
Chemistry
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Inorganic Chemistry
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Chemistry and Pharmacology
Notes:
Als Beitrag zur Kenntnis der besonderen katalytischen Eigenschaften der bei der Carbidierung und Nitridierung von Eisenkontakten für die FISCHER-TROPSCH-Synthese entstehenden binären Phasen des Eisens wurde die Hydrieraktivität von Eisen, HÄGGschem Carbid, Zemetit, Eisennitrid (Zusammensetzung etwa Fe2N) und an den Eisenphosphiden FeP und Fe2P untersucht. Als Testreaktion diente die Hydrierung von Cyclohexen in der Dampfphase bei 200 und 250°C.Die Präparate wurden mit Ausnahme der Phosphide aus einem Eisenoxydfällungskontakt mit 5,4% Kupferoxyd hergestellt.Vergleichende Messungen der Hydriergeschwindigkeiten (auf 1 m2 BET-Oberfläche bezogen) mit Cyclohexendrucken von 38, 76 und 152 Torr bei 765 Torr Gesamtdruck ergaben folgendes Bild: 1Die Cyclohexenhydrierung wird von Eisen lebhaft, von den reinen binären Phasen dagegen praktisch nicht katalysiert.2Die Reaktion setzte an den Carbiden erst ein, wenn (bei 250°C) wenigstens ein Teil der Oberfläche durch den Wasserstoff freigelegt, d. h. in Eisen übergeführt war. Die weitere Reduktion des Kontaktes ging neben der Hydrierung so langsam vor sich, daß das „aktivierte“ Carbid praktisch konstante Hydrieraktivität zeigte.Das Eisennitridpräparat war bei den Versuchstemperaturen gegenüber Wasserstoff zu wenig stabil, um eine Aussage über seine Hydrierfähigkeit machen zu können.Die Eisenphosphide verhielten sich völlig indifferent.3Der Temperaturkoeffizient der Reaktionsgeschwindigkeit ist zwischen 200 und 250° C für die Reaktion an Eisen stark negativ, an „aktiviertem“ HÄGGschen Carbid dagegen schwach positiv. Bei 250° C war die Größenordnung der Reaktionsgeschwindigkeit an beiden Präparaten die gleiche.4Für die Hydrierung von Cyclohexen an Eisen und „aktiviertem“ Carbid gilt eine Geschwindigkeitsgleichung der LANGMUIR-HINSHELWOOD-Kinetik. Die Ursache für den negativen Temperaturkoeffizienten der Hydriergeschwindigkeit an Eisen ist der starke Rückgang der Adsorption des Wasserstoffs mit steigender Temperatur.5Die beobachtete „Aktivierung“ des HÄGGschen Carbids durch Wasserstoff kann zur Erklärung der besonderen Rolle, die die Carbide und Nitride des Eisens für die Aktivität von FISCHER-TROPSCH-Katalysatoren spielen, herangezogen werden. Wahrscheinlich ist auch im stationären Zustand der Synthese eine derartige „Aktivierung“ durch Freilegung von Oberflächenteilen an diesen Phasen leichter möglich als an den übrigen Bestandteilen von FISCHER-TROPSCH-Katalysatoren, z. B. Zementit und Magnetit.
Additional Material:
6 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/zaac.19572930103
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