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含有钌并具有催化功能的物质称为钌催化剂。钌是一种浅灰色多价稀有金属元素,属于铂族金属。钌的性质很稳定,抗腐蚀性很强。地壳中的钌含量很少,但钌确实是铂族金属中最便宜的。
催化剂的催化原理是降低反应所需要的条件,根据有效碰撞理论,分子之间的有效碰撞是发生化学反应的条件,而只有活化分子、原子或离子才能发生有效碰撞。因此,在发生化学反应之前,反应物需要吸收能量,由普通分子、原子、离子转变成活化分子、原子、离子,这种能量称为活化能。正催化剂可以使反应的活化能大大降低,使得一些原本需要激烈条件,如高温、高压等才能发生的反应在较温和的条件下即可发生,因此大大加快了反应速率。而负催化剂则通过提高反应的活化能使反应较难发生,降低了反应速率。
金属的体相结构、表面结构、晶格缺陷与位错 (1)金属的体相结构除少数金属外,几乎的金属都分属于三种晶体结构,即面心立方晶格(F.C.C.),体心立方晶格(B.C.C.)和六方密堆晶格(H.C.P.)。三种晶格的一些结构参数列于表6.3.1晶体可以理解成不同的晶面。例如金属Fe的体心立方晶格,有(100)、(110)、(111)晶面。不同晶面上金属原子的几何排布是不相同的,原子间距也是不相等的,见图6.3.1和图6.3.2。
一个真实的晶体总有一种或多种结构上的缺陷。晶格缺陷主要有点缺陷和线缺陷,此外还有面缺陷。内部缺陷的存在将会引起晶格的畸变,还会引起附加能级的出现。点缺陷:又可进一步区分为Schottky缺陷和Frenkel缺陷两种。前者是指一个金属原子缺位,原来的金属原子迁移到表面上去了;后者是由一个原子缺位和一个间隙原子组成。位错:位错即线缺陷,涉及一条原子线的偏离;当原子面在相互滑动过程中,已滑动与未滑动区域之间有一分界线,这条线就是位错。位错有两种基本类型,即边位错和螺旋位错。边位错是两个原子面的相对平移,结果是在一个完整的晶格上附加了半个原子面。边位错线上的每个格子点(分子、原子或离子),面对一个间隙,取代了邻近的格子点。杂质原子就易于在此间隙处富集。
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