Катализнинг электрон назарияси Бу назария С.З. Рогинский ва Ф.Ф. Волькенштейн томонидан ишлаб чиқилиб, бунда кўпгина ярим ўтказгичларни (B, C, Si, Se, Тe, Cs, CoO, ZnO, V2O5) катализатор сифатида ишлатилиши кўрсатилган. Бу назария асосан шу хил катализаторларга тегишли. Электрон назария 1948 йилда яратилган бўлса ҳам, ҳали такомиллаштириш ва мукаммаллаштириш даврини кечираяпти. Бу назария тўғрисидаги қисқа ва соддалаштирилган тасаввур қуйидагича: 09.03.2022 1 Идиш девори ZnO билан қопланган бўлса, ZnO кристалл ва Zn2+ ва О2- ионлардан ташкил топган бўлиб, улар бир юза бўйлаб жойлашган деб фараз қилайлик: Zn2+ ∙ O2- ∙ Zn2+ ∙ O2O2- ∙ Zn2+ ∙ O2- ∙ Zn2Иссиқлик ҳаракати таъсирида ёки квант энергиясини ютиш натижасида О2- дан битта электрон Zn2+ га эндотермик равишда ўтиши мумкин (+Q), 09.03.2022 2 натижада 2 ион–радикал О- ва Zn+ ҳосил бўлади, яъни юзада эркин валентлик ҳосил бўлади. Қуйидагича электрон алмашиниш натижасида эркин валентлик кристалл юзаси бўйича силжиши мумкин. Ион кристаллида эркин валентлик стехиометрик таркиб бузилганда ёки жуда оз миқдорда аралашма мавжудлигида ҳам намоён бўлади. Масалан, ZnO кристаллида бир оз рух атоми аралашмаси мавжуд бўлса, иссиқлик ҳаракати натижасида рух атоми диссоцияланади. 09.03.2022 3 Zn Zn+ + e ҳосил бўлган электрон бир иондан иккинчи ионга ўтиб туради. Zn+ + e Zn Шундай қилиб, Zn+ кристалл панжаранинг бўғинлари бўйлаб ҳаракат қилади. Бу жараёнлар натижасида ҳам юзада эркин валентлик пайдо бўлади, у дастлабки моддаларнинг (реагент) кристалл юзасига адсорбланишга олиб келади. Агар бундай юзага бирор атом яқинлашса, у юза билан уч хил боғланиб, кимёвий адсорбланиши мумкин: а) бир электрон орқали кучсиз, гомополяр боғланиш. б) икки электрон орқали боғланиш, яъни ковалент боғланиш – мустаҳкам гомополяр боғланиш ва в) ион 09.03.2022 боғланиш. 4 Катализда кучсиз боғланиш – кучсиз гомополяр боғланиш катта роль ўйнайди. Фараз қилайлик қуйидаги реакция бораётган бўлсин. АВ + СД = АС + ВД Бу реакциянинг бориши қуйидаги чизмада тасвирланган. 1. Реакцияга киришаётган моддалар кристалл юзасидаги эркин валентлар билан «кучсиз» А ва С ҳамда «мустаҳкам» В ва Д юзада адсорбланган юза радикалларини ҳосил қилади. 2. «Мустаҳкам» боғланишлар «кучсиз» боғланишларга айланади. 3. «Кучсиз» боғланган радикаллар маҳсулот молекулаларини ҳосил қилиб, юзадан десорбланади (чиқади). 09.03.2022 5 09.03.2022 6