نویسندگان
چکیده
در این تحقیق, سینتیک و سازوکار واکنش سنتز NH3 بر سطح دو کاتالیست مدل( Fe(100 و K/Fe (100) مورد مطالعه و بررسی قرار می گیرد. برای این کار, ابتدا سینتیک جذب سیستمهای (100)N2/Fe و(100)H2/Fe تحقیق گردید. با استفاده از محاسبات مکانیک آماری, ضریب جذب سطحی برای ملکولهای 2N و 2H و همچنین احتمال گذار حالات مختلف جذب و تجزیه آنها تعیین شد. سپس, تاثیر دما بر سطح کاتالیست و فشار گازهای N2 و H2 بر سرعت واکنش (TOF) بررسی گردید. پس از آن سازوکار سنتز آمونیاک توسط مدل واکنشهای سطحی LH پیشنهاد شد. بر اساس نتایج شبیه سازی به دست آمده, انرژی فعال سازی واکنش برای دو سیستم (100)Feو K/Fe (100) به ازای پوشش سطحی پتاسیم (qk=0.1) به ترتیب 19.6 kcal/mole و11.1 تعیین شد. همچنین مرتبه واکنش برای هر دو سیستم در بازه دما و فشار مور مطالعه برای PN2 واحد (نقش مثبت) و مستقل از دما وبرای PH2, منفی (نقش تخریبی) و وابسته به دما, به دست آمد. بر طبق تجزیه و تحلیل نتایج, پیروی سنتز آمونیاک از ایزوترم Temkin تائید گردید.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Kinetics and mechanism of NH3 synthesis over Fe(100) and K/Fe(100) model catalysts
نویسندگان [English]
- A. Z. Moshfegh
- A. Reyhani
چکیده [English]
In this investigation kinetics and mechanism of NH3 synthesis over Fe(100) and K/Fe(100) model catalysts have been studied. In this context, adsorption kinetics of both N2/Fe (100) and H2/Fe (100)systems is initially investigated. By using statistical mechanic approach, we have determined the adsorption coefficient for N2 and H2 molecules as well as transition probability of different states of adsorption and dissociation of the reactants molecules. The effect of surface catalyst temperature on the reaction rate (TOF) is studied under different reactant partial pressures. The mechanism of NH3 synthesis is suggested based on LH surface reactions model. According to the obtained results, activation energy for the reaction over Fe (100) and K/Fe(100) (for θk=0.1ML) was determined 19.6 and 11.1 kcal/mole, respectively. The order of reaction on both catalysts with respect to P < sub>N2 and P < sub>H2 was unity and negative, respectively. Based on our data analysis, the NH3 synthesis obeys Temkin isotherm.
کلیدواژه‌ها [English]
- NH3 synthesis
- kinetics and mechanism
- Fe catalyst
- potassium
- activation energy
)