Kétfémes katalízis
Felületszerkezet–reakcióképesség

Guczi László

A VIIIb csoport fémeinek ötvözése egymással, ill. az Ib csoport elemeivel a fémek elektronszerkezetének (vegyértéksáv keskenyedése, a d-sávok áthibridizálódása), ill. a felület morfológiájának megváltozásához vezet. Ennek alapján az ötvözetek a katalitikus folyamatokban mutatott aktivitása az ún. „ensemble size" és „ligand" hatással magyarázható (Sachtler 1975). Számos, katalitikus szempontból fontos fém azonban nem képez ötvözetfázist, (pl. Ru-Cu), viszont a két fémet tartalmazó részecskék méretcsökkentésével az egymással keveredô fázis aránya növekszik (Ollis, 1976). A részecskeméret csökkenése azonban további egyéb problémát vet fel, mint pl. (i) diszperzitás hatása, (i) mátrix hatás, (iii) hidrogén aktiválás, (iv) retardált deaktiválás. amelyek általában a fent említett két hatással egyidejûleg jelennek meg és amelyeket összefoglalóan elsõként közöltünk (Guczi, 1984)

Nagydiszperzitású kétfémes katalizátorok molekuláris átmenetifém karbonil klaszterekbôl történô elôállítása, jellemzése terén elért eredményeink (Guczi, 1986, 1989) lehetôvé tették, hogy e fontos katalizátorcsalád felületi szerkezetét és katalitikus viselkedését különbözô reakciókban tanulmányozni tudjuk, illetve késôbb e vizsgálatokat kiterjesszük zeolitok üregeiben elôállított kétfémes rendszerekre is (Guczi, 1990, 1991, 1994, Guczi & Sárkány 1994).

Az elôadás tárgya a fent vázolt elvek érvényesülésének bemutatása a laboratóriumunkban tanulmányozott néhány katalitikus rendszeren: a CO/H₂ a Fe-Ru, Fe-Re katalizátorokon kis molekulasúlyú szénhidrogének keletkezése (diszperziós és matrix hatás), Pd-Fe, Pt-Co rendszeren az szelektív alkoholképzôdés mechanizmusának felderítése (aktivált hidrogén kemiszorpció), Pd-Co, Ru-Co katalizátorokon a CH₄ aktiválása és a Pd-Cu, Pd-Ag katalizátorokon acetilén és 1,3-butadién szelektív hidrogénezés tanulmányozása.

L. Guczi, Mechanism of Reactions of Multimetallic Catalysts, J. Mol. Cat., 25, 13 (1984)
L. Guczi, Supported Bimetallic Catalysts Derived from Molecular Metal Clusters, Chapter 10 in „Metal Clusters in Catalysis", p. 547, Elsevier Sci. Publ. Co., Amsterdam, 1986
L. Guczi, Precursor States in Transitions of Carbonyl Clusters to Metal Particles, plenary lecture, Proc. 9^th Int. Cong. on Catalysis (Eds.: M. J. Phollips and M. Ternan), p. 114, Chem. Inst. of Canada, Ottawa, 1989
L. Guczi, Structure and Promotion of Bimetallic Catalysts: Activity and Selectivity, Catal. Lett., 7, 205 (1990)
L. Guczi, Bimetallic Catalysts: Mode of Selectivity Control in Catalytic Reactions, Research on Chemical Intermediates, 15, 199 (1991)
Guczi L., Kétfémes katalizátorok: lehetôség a katalitikus reakciók szelektivitásának szabályozására, Magyar Kémikusok Lapja, 49, 385 (1994)
L. Guczi and A. Sárkány, Bimetallic Catalysts: Structure and Selectivity, Chapter 8, in „Catalysis" Vol. 11, p. 318, Specialist Periodical Reports (Ed.: J. J. Spivey), The Society of Chemistry, London (1994)