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Keywords:

  • hydrogen isotopic exchange;
  • hydrophobic Pt-catalyst;
  • iodine poisoning;
  • kinetics;
  • competitive adsorption

Abstract

Changes with time in the isotopic exchange reaction rate between H2 and HDO(v) over a hydrophobic Pt/SDBC (styrene-divinylbenzene copolymer) catalyst induced by iodine have been studied experimentally. The addition of a trace amount of I2 to the reactor caused a remarkable decrease in the activity of the catalyst. The measurement results by means of the gas chromatographic pulse technique show that the H2 adsorption onto the catalyst surface was strongly inhibited by iodine. A kinetic model for the poisoning was developed in terms of the competitive adsorption of I2 with H2 onto the catalytic active site. The experimental results were explained reasonably by the proposed kinetic model based on the site balance by assuming that I2 adsorbs non-dissociatively on the active site. The poisoning could be prevented by the conversion of I2 to I or IO3through redox reactions.

On a étudié expérimentalement les changements dans le temps de la vitesse de réaction d'échange isotopique entre H2 et HDO(v) sur un catalyseur hydrophobe Pt/SDBC (copolymère styrène-divinylbenzène) induit par de l'iode. L'ajout de traces de I2 au réacteur entraǐne une diminution notable de l'activité du catalyseur. Les mesures effectuées par la technique de chromatographie en phase gazeuse par impulsions, montrent que l'adsorption de H2 sur la surface du catalyseur est fortement inhibée par l'iode. Un modèle cinétique d'empoisonnement a été mis au point en utilisant l'adsorption compétitive de I2 avec H2 sur le site catalytique actif. Les résultats expérimentaux ont été expliqués raisonnablement par le modèle cinétique proposé basé sur le bilan des sites en supposant que I2 s'adsorbe de façon non dissociative sur le site actif. L'empoisonnement peut ětre évité par la conversion de I2 en I ou IO3 par les réactions d'oxydo-réduction.