固體表面吸附ppt課件(已修改)
2025-05-18 22:05 本頁(yè)面
【正文】 吸附（ adsorption） 是相互接觸的異相間產(chǎn)生的界面現(xiàn)象之一。它是在吸附劑（ adsorbent）液體或固體的界面或 表面上極薄的接觸面中吸附住吸附質(zhì) adsorbate） 的現(xiàn)象。 按吸附作用力分 A、 化學(xué)吸附 (chemical adsorption)： 吸附劑與吸附質(zhì)間通過(guò)化學(xué)作用，在吸附質(zhì)與吸附劑之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移、原子重排或化學(xué) 鍵的破壞與生成等現(xiàn)象。 B、 物理吸附 (physical adsorption): 吸附劑與吸附質(zhì)之間通過(guò)分子間力 “或稱范德華力”相互吸引。 167。 固體表面吸附 固體表面上的原子或分子與液體一樣，受力也是不均勻的，而且不像液體表面分子可以移動(dòng)，通常它們是定位的。 固體表面是不均勻 （ heterogeneity） 的，即使從宏觀上看似乎很光滑，但從原子水平上看是凹凸不平的。 同種晶體由于制備、加工不同，會(huì)具有不同的表面性質(zhì)，而且實(shí)際晶體的晶面是不完整的，會(huì)有晶格缺陷、空位和位錯(cuò)等。 167。 固 /氣界面吸附 一、固體表面的特性 固體表面不均一 （ heterogeneity） 原因 ： 1）、晶格缺陷，空位，位錯(cuò)等， 2）、化學(xué)雜質(zhì) 不均一性使固體表面上幾乎總是吸附著外來(lái)物質(zhì)，這些吸附質(zhì)的存在使固體 表面化學(xué)性質(zhì)發(fā)生 變化 ，吸附質(zhì)的存在使固體 機(jī)械性能 （摩擦、粘附、機(jī)械加工或化學(xué)加工等 ） 發(fā)生 變化 。 正由于固體表面原子受力不對(duì)稱和表面結(jié)構(gòu)不均勻性，它可以 吸附氣體或液體分子 ，使表面自由能下降。而且不同的部位吸附和催化的活性不同。 固體 表面化學(xué)性質(zhì) 發(fā)生變化： 吸附原子可占據(jù)表面位置，可改變表面原子 的氧化態(tài)，或改變來(lái)到表面的反應(yīng)物質(zhì)，中間產(chǎn)物或產(chǎn)物分子的鍵合性質(zhì)； 被吸附的外來(lái)分子或原子可形成不同的 有序或無(wú)序排列。 吸附使表面的剩余化學(xué)鍵飽和，從而使 固體表面活性下降。 固體機(jī)械性能（摩擦、粘附、機(jī)械加工或化學(xué)加工等 ） 發(fā)生變化。 吸附劑都是內(nèi)部擁有許多孔（包括介孔）的多孔物質(zhì)。吸附質(zhì)在吸附劑上的吸附過(guò)程十分復(fù)雜。下面以氣相吸附質(zhì)在吸附劑上的吸附為例，來(lái)描述吸附的動(dòng)力學(xué)過(guò)程。 氣體主流通過(guò)吸附劑顆粒周圍的氣膜到顆粒的表面，這一過(guò)程稱為外部傳遞過(guò)程或外擴(kuò)散； 氣體從吸附劑顆粒表面?zhèn)飨蝾w?？紫秲?nèi)部，稱為孔內(nèi)部傳遞或內(nèi)擴(kuò)散。 二、固 /氣界面吸附動(dòng)力學(xué) 氣體分子到達(dá)顆粒外表面時(shí) ,一部分被外表面吸附 ,被吸附的分子有可能沿著顆粒內(nèi)的 孔壁 向內(nèi)深入擴(kuò)散 ,稱為 表面擴(kuò)散 。一部分氣體分子可能在顆粒內(nèi)的 孔中 向內(nèi)深入擴(kuò)散 ,稱為 孔擴(kuò)散 ,在孔擴(kuò)散途中氣體分子又可能與孔壁表面碰撞而被吸附。 ① 外擴(kuò)散 ②外表面吸附 ③ 表面擴(kuò)散 ④ 孔擴(kuò)散 ⑤ 內(nèi)表面吸附 當(dāng)氣體或蒸汽在固體表面被吸附時(shí)，固體稱為吸附
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