Effect of adsorbed impurities on catalytic CO oxidation

Abstract

The effect of inactive adsorbed impurities on kinetics of catalytic synthesis of carbon dioxide is investigated in the framework of the lattice-gas model. Namely, two cases of equilibrium impurities with fast, compared with the reaction's rate, and slow self dynamics are analyzed. It is revealed that the adsorbed impurities shift the phase diagram to the region of lower temperatures and higher pressures pCO. In the case of slow impurities the bistable region is narrowed far more than in the case when their dynamics is fast and their distribution on the surface can be assumed to be equilibrium. The critical concentration of impurities at which the bistable region disappears, is found. From analysis of the kinetic equations the condition of the existence of the bifurcation region is analytically obtained.

В рамках ґраткової моделi дослiджується вплив неактивних домiшок на кiнетику реакцiї каталiтичного синтезу вуглекислого газу, зокрема аналiзуються випадки рiвноважної домiшки з швидкою (в порiвняннi зi швидкiстю реакцiї) та повiльною власними динамiками. Показано, що домiшки на поверхнi змiщують фазову дiаграму до областi нижчих температур i вищих тискiв pCO. У випадку, коли концентрацiя домiшки змiнюється на поверхнi досить повiльно, область бiстабiльностi звужується значно бiльше, нiж коли динамiка домiшки є швидкою i її розподiл на поверхнi можна вважати рiвноважним. Знайдено критичну концентрацiю домiшок, при якiй ще спостерiгається область бiстабiльностi. З кiнетичних рiвнянь аналiтично знайдено умову iснування областi бiстабiльностi.