ZUM ELEKTRON ENMECHANISMUS DER HETEROGENEN KATALYSE AN HALBLEITENDEN KON'I AKTEN
KARL HAUFFE (Frankfurt)
R ~S U M ~
Du fait que la conductibilite electrique des semi-conducteurs peut Ctre modifiee par l'atmosphkre gazeuse, on conclut a une interaction electronique entre les molecules de gaz et le semi-conducteur. Sur la base de resultats obtenus en physique des semi-conducteurs, on peut Btablir des relations quantitatives entre la vitesse de reaction d'une part et d'autre part le potentiel de Fermi. l'energie electronique des limites de bandes et le niveau d'echange electronique des molecules de gaz.
Le facteur de Fermi intervient dans les equations comme terme auxiliaire important, lequel tient compte de 1'6tat d'occupation Clectronique des moltcules apparaissant la surface du catalyseur. Selon la position du niveau d'echange electronique par rapport au potentiel de Fermi, ce facteur peut Etre un ou plus petit que un.
En poursuivant des exposes anterieurs oh nous avons fait remarquer qu'il etait important de voir, dans le choix des. catalyseurs, si l'etape determinant la vitesse est une reaction de recombinaison ou une reaction d'emission, nous devons en outre considerer le facteur de Ferml. Dans le cas d'une etape determinant la vitesse d'une reaction de recombinaison, donc lorsque la situation du potential de Fermi dans le catalyseur est dkterminante et peut &re modifiee de faqon definie par l'incorporation des ions ttrangers au catalyseur, pour une position correspondante du niveau de deplacement, le facteur de Fermi peut diminuer l'influence du potentiel de Fermi et dans le cas limite, voire causer sa disparition.
L'equation de vitesse de la reaction brute peut &tre etablie au moyen du produit de deux facteurs de Fermi, qui, mis en diagramme (vitesse de reaction par rapport au potentiel de Fermi) donnent une courbe en forme de cloche, dont le sommet dinique la valeur maximale de la vitesse de rkaction. Les principes qui en decoulent sont utilisks pour expliquer le mecanisme de la dkomposition du N,O. Les rksultats des experiences dont nous disposons a ce jour peuvent &re expliques sans reserve d'aprts cette theorie.