Pindreaktsioon

Pindreaktsioon ehk kemikaalireaktsioon, mis toimub reaktsioonipinnal, tavaliselt gaasi- või vedeliku faasis tahke pinda piiril. Enamik pindreaktsioone on heterogeensed ja koosnevad adsorptsioonist, pindreaktsioonist ja desorptsioonist.

Peamised mehhanismid hõlmavad Langmuri–Hinshelwood mehhanismi, kus kaks adsorbeerunud reaktiivi reageerivad pinnal; Eley–Rideal mehhanismi, kus gaasifaasis olev reaktiiv reageerib otseselt adsorbeerunud partneriga; ja Mars–van Krevelen mehhanismi, mis hõlmab redoksireaktsioone, sageli kasutades pindade oksüdeeritud vormi aktiivse osana.

Kineetika ning termodünaamika muutuvad kattuvuse ja temperatuuri mõjul. Reaktsiooni kiirus sõltub adsorptsiooni kattuvusest, osakeste diffusioonist ja pinda kättesaadavast aktiivsest koha hulgast. Tihti kasutatakse Langmuri isoterme kirjeldamiseks, mis seob gaasi rõhu pindkatvusega.

Rakendused ja uuringud: Pindreaktsioonid on heterogeense katalüüsi keskne osa ja toovad kaasa paljude tööstusprotsesside tulemuslikkuse paranemise, näiteks auto katalüsaatorite CO, NOx ja HC oksüdatsioon ning ammonia süntees Haber-Bosch protsessis. Uurimismeetodid hõlmavad temperatuuriprogrammeeritud desorptsiooni (TPD), skaneerivat STM-i, LEED-i ja XPS-i, mis aitavad mõista pindade struktuuri, kattuvust ja reaktsiooni mehhanisme.