Catalysis: Science and Technology

درک ما از واکنش‌های کاتالیزوری در سطوح مختلفی وجود دارد که عمدتاً از دانش دقیق مکانیسم واکنش تعریف می‌شوند. هنگامی که بر حسب معادله واکنش کیومتری استوی در نظر گرفته شود، اکثر واکنش‌های کاتالیزوری فرآیندهای پیچیده‌ای هستند که از طریق دنباله‌ای از مراحل ابتدایی (به عنوان مثال غیرقابل تقلیل) رخ می‌دهند و روشن شدن این مراحل ابتدایی و شناسایی یک مرحله تعیین‌کننده سرعت (در صورت وجود) است. رویکرد سنتی به مسئله مکانیسم اصطلاح "سنتی" در اینجا به معنای تحقیر آمیز استفاده نمی شود زیرا دانش مکانیکی از این نوع سهم مهمی در طراحی، بهبود و بهینه سازی کاتالیست دارد. این حوزه ای است که توسط پروفسور R. L. Burwell در فصل 1 مورد بحث قرار می گیرد که در آن طیف گسترده ای از رویکردها و تکنیک های مفید آشکار می شود، حتی زمانی که فرد به شرایط شبه پایدار محدود می شود. تکنیک‌هایی که به مشاهدات در شرایط غیر پایدار (به عنوان مثال روش‌های آرام‌سازی) وابسته هستند، در مطالعات مکانیکی نیز به‌طور فزاینده‌ای در سال‌های اخیر مورد استفاده قرار گرفته‌اند. این موضوع به طور مفصل توسط پروفسور K. Tamaru در فصل 2 مورد بحث قرار گرفته است. در یک سطح عمیق تر از درک، ممکن است کسی به دنبال این باشد که چگونه یک واکنش ابتدایی از نظر حرکت در یک فضای چند مختصات که در آن متغیرها موقعیت و انرژی اتمی را تعریف می کنند، انجام می شود. این مشکل حتی در موارد نسبتاً ساده بسیار پیچیده است. با این وجود، با وجود مشکلات، پیشرفت هایی در حال انجام است، و این و موضوعات مرتبط در فصل 3 توسط پروفسور G. L. Haller و دکتر G. W. Coulston مورد بحث قرار گرفته است.

Our understanding of catalytic reactions exists at various levels which are mainly defined from detailed knowledge of reaction mechanism. When viewed in terms of the stoi­ chiometric reaction equation, most catalytic reactions are complex processes which occur via a sequence of elementary (i. e. irreducible) steps, and the elucidation ofthese elementary steps and the identification of a rate determining step (if one exists) constitutes the traditional approach to the problem of mechanism. The term "traditional" is not used here in a pejorative sense since mechanistic knowledge of this sort makes an important contribution to catalyst design, improvement, and optimization. This is the field which is discussed by Professor R. L. Burwell in Chapter 1 where the very wide range of useful approaches and techniques is made apparent, even when one is restricted to quasi-steady state conditions. Techniques which depend on observations under non­ steady state conditions (i. e. relaxation methods) have also been used in mechanistic studies, increasingly so in recent years. This topic is discussed in detail by Professor K. Tamaru in Chapter 2. At a deeper level of understanding, one may seek to enquire how an elementary reaction proceeds in terms of movement in a multicoordinate space where the variables define atomic positions and energy. This is a problem of great complexity even in relatively simple cases. Nevertheless, despite the problems some progress is being made, and this and allied topics are discussed in Chapter 3 by Professor G. L. Haller and Dr. G. W. Coulston.