化工檢測方法培訓(xùn)課程(已修改)
2025-01-09 07:12 本頁面
【正文】 第六章 比表面積和孔結(jié)構(gòu)測定 《催化劑性能評價(jià)與表征》 1 ? 固體材料的性能與其比表面積及孔結(jié)構(gòu)存在一定內(nèi)在聯(lián)系 ? cat的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)一定時(shí)，單位重量（或體積）cat的活性取決于其比表面的大小 ?常以 cat比活性 來衡量其催化性能 ?cat的比活性： cat單位面積上呈現(xiàn)的活性 ? 比表面積 和 孔結(jié)構(gòu) ?表征固體 cat的重要參數(shù) ?影響物料分子擴(kuò)散 ?影響 cat的活性和選擇性 ?影響 cat的強(qiáng)度和壽命 ?都可以由 吸附法 來測定 2 ? 物理吸附理論簡單介紹 ? 表面積計(jì)算 ? 孔容和孔分布計(jì)算 ? 蒸氣吸附實(shí)驗(yàn)技術(shù) 第六章 比表面積和孔結(jié)構(gòu)測 3 ? 吸附現(xiàn)象及其描述 ? 吸附等溫方程 物理吸附理論簡單介紹 4 ? （ 1）吸附作用 ?指一種物質(zhì)的原子或分子附著在另一種物質(zhì)表面上的過程，也就是物質(zhì)在界面上變濃的過程 ?位置：發(fā)生在兩相界面上 ?原因：由于界面上的分子與相里面的分子所受的作用力不同而引起的 ?如：氣 固接觸面，固體表面分子所受的力不均衡（受四周分子作用而處于受力不平衡狀態(tài)），產(chǎn)生一個(gè)剩余力場，當(dāng)氣體分子與表面接近到一定程度時(shí)，氣體分子會被固體表面吸附 5 ? （ 2）吸附 脫附動態(tài)平衡 ?被吸附的分子是在不斷運(yùn)動的（例如振動）。如這種運(yùn)動能克服固體表面的引力，被吸附的氣體分子會離開表面造成脫附 ?一定條件下，吸附與脫附之間可建立動態(tài)平衡 6 （ 3）吸附劑 ?能吸附別的物質(zhì)的固體 （ 4）吸附質(zhì) ?被吸附的物質(zhì) （ 5）吸附體系 ?吸附質(zhì)和吸附劑合稱 7 2. 吸附現(xiàn)象分類 (根據(jù)吸附作用力不同 ) ? 物理吸附 ?吸附質(zhì)分子 靠范德華力 在吸附劑表面上吸附，類似于蒸氣的凝聚和氣體的液化 ?作用力較弱，吸附分子的 結(jié)構(gòu)變化不大 ，接近于原氣體或液體中分子的狀態(tài) ?范氏力起作用，非專一性的，在表面 多層吸附 ? 化學(xué)吸附 ?吸附質(zhì)分子與吸附劑表面原子間形成 吸附化學(xué)鍵 ，類似化學(xué)反應(yīng) ?被化學(xué)吸附的分子與原吸附質(zhì)分子相比，由于吸附鍵的強(qiáng)烈影響， 結(jié)構(gòu)變化較大 ?同化學(xué)反應(yīng)一樣只能在特定吸附劑 吸附質(zhì)之間配對進(jìn)行，具有專一性，且在表面上 單層吸附 8 3. 吸附現(xiàn)象表示方法 ? 單位重量的固體吸附劑所吸附的吸附質(zhì)的量或體積（一般換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）來表示吸附現(xiàn)象 ?常用 ?固體吸附劑的比表面通常未知 9 ? 吸附劑吸附一種氣體吸附質(zhì)時(shí)，其吸附量（ a）與吸附溫度（ T）和氣體壓力（ p）有關(guān) ?a＝ f（ T， p） ? 在測量時(shí)常常固定一個(gè)變數(shù)，求出其他兩個(gè)變數(shù)間關(guān)系，因此就有三種描述吸附現(xiàn)象的曲線： ?T＝常數(shù) a＝ f（ p） 稱吸附等溫線 ?p＝常數(shù) a＝ f（ T） 稱吸附等壓線 ?a＝常數(shù) p＝ f（ T） 稱吸附等量線 10 ? a＝ f（ p） 吸附等溫線 溫度控制在氣體臨界溫度以下 ? a＝ f（ p/ p0 ） 吸附量以 STP時(shí)的氣體體積表示 ? v＝ f（ p/ p0 ） 11 ? v＝ f（ p/ p0 ） ? 實(shí)際測定了上萬種 υ對 p/ p0的吸附等溫線，可歸為布朗諾爾（ Brunauer）分
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