Statistical theory of diffusion-reaction processes in the system “metal-adsorbate-gas”

Abstract

We present a statistical theory for diffusion-reaction processes of gaseous mixture in the system “metal-adsorbate-gas”. The theory is based on an equal consideration of electron-electron, electron-atom and atom-atom interactions between adsorbed, non-adsorbed atoms and atoms of metal surface. On a metal surface, the bimolecular reactions of the A + B ↔ AB type are possible between the adsorbed atoms which is typical of catalytic processes. By means of Zubarev nonequilibrium statistical operator, the system of transport equations is obtained for a consistent description of electronic kinetic and diffusion-reaction atomic processes.Ми представляємо статистичну теорію дифузійно-реакційних процесів для газових сумішей в системі “метал-адсорбат-газ”. Теорія базується на рівноправному врахуванні електрон-електронних, електрон-атомних та атом-атомних взаємодій між адсорбованими та неадсорбованими атомами і атомами поверхні металу. На поверхні металу між адсорбованими атомами можуть проходити бімолекулярні реакції A + B ↔ AB. Застосувавши метод нерівноважного статистичного оператора Зубарєва, ми отримали систему рівнянь переносу для узгодженого опису кінетики електронів та дифузійнореакційних атомних процесів.