固體表面吸附ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-02 22:05 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 發(fā)生化學(xué)吸附。 這活化能 Ea遠(yuǎn)小于 H2分子的解離能，這就是 Ni為什么是一個(gè)好的加氫脫氫催化劑的原因。 從物理吸附到化學(xué)吸附 脫氫作用沿化學(xué)吸附的逆過(guò)程進(jìn)行，所提供的活化能等于 Qc+Ea，使穩(wěn)定吸附的氫原子越過(guò)這個(gè)能量達(dá)到 P點(diǎn)，然后變成 H2分子沿 Pa P’ 線(xiàn)離開(kāi)表面。 吸附量 mVqa ?)(? ? mxqa ?吸附等溫線(xiàn)類(lèi)型 對(duì)于一定的吸附劑與吸附質(zhì)的體系，達(dá)到吸附平衡時(shí)，吸附量是溫度和吸附質(zhì)壓力的函數(shù)，即： ( , )q f T p? 通常固定一個(gè)變量，求出另外兩個(gè)變量之間的關(guān)系，例如： (1)T=常數(shù)， q = f (p)，得吸附等溫線(xiàn)。 (2)p=常數(shù)， q = f (T)，得吸附等壓線(xiàn)。 (3)q=常數(shù)， p = f (T)，得吸附等量線(xiàn)。 ( , )q f T p? 即： 保持溫度不變，顯示吸附量與比壓之間的關(guān)系曲線(xiàn)稱(chēng)為 吸附等溫線(xiàn)。 縱坐標(biāo)是吸附量，橫坐標(biāo)是比壓 p/ps， p是吸附質(zhì)蒸汽的平衡壓力， ps是吸附溫度時(shí)吸附質(zhì)的飽和蒸汽壓。 通常將比壓控制在 ，防止毛細(xì)凝聚而使結(jié)果偏高。 從吸附等溫線(xiàn)可以反映出吸附劑的表面性質(zhì)、孔分布以及吸附劑與吸附質(zhì)之間的相互作用等有關(guān)信息。 常見(jiàn)的吸附等溫線(xiàn)有如下 5種類(lèi)型： (圖中 p/ps稱(chēng)為 比壓 ， ps是吸附質(zhì)在該溫度時(shí)的飽和蒸汽壓， p為吸附質(zhì)的壓力 ) Ⅰ 型： 在 微孔吸附劑上的吸附等溫線(xiàn)屬于這種類(lèi)型。例如 78K時(shí) N2在活性炭上的吸附及水和苯蒸汽在分子篩上的吸附。 Ⅰ 型 : 單分子吸附層， 以化學(xué)吸附為主 Ⅱ 型 常稱(chēng)為 S型等溫線(xiàn)。吸附劑孔徑大小不一，發(fā)生多分子層吸附。在比壓接近 1時(shí)，發(fā)生毛細(xì)管和孔凝現(xiàn)象。 Ⅱ 型 ： 無(wú)孔固體上典型的物理吸附。當(dāng)多孔性吸附劑內(nèi)表面形成的多分子吸附層受到空間限 制時(shí)，就變?yōu)?Ⅳ 型 . Ⅲ 型 較少見(jiàn)。當(dāng)吸附劑和吸附質(zhì)相互作用很弱時(shí)會(huì)出現(xiàn)這種等溫線(xiàn)，如 352K時(shí) Br2在硅膠上的吸附。 Ⅲ 型： 多分子層吸附，以物理吸附為主，吸附力很弱，第一吸附層與固體表面的相互作用遠(yuǎn)比第一吸附層與第二吸附層間相互作用弱，即吸附分子本身的相互作用大于吸附分子與固體表面的相互作用。 當(dāng)多孔性吸附劑內(nèi)表面形成的多分子吸附層受到空間限制時(shí)，就變?yōu)?Ⅴ 型 。 Ⅳ 型： 多孔吸附劑發(fā)生多分子層吸附時(shí)會(huì)有這種等溫線(xiàn)。在比壓較高時(shí)，有毛細(xì)凝聚現(xiàn)象。例如在 323K時(shí)，苯在氧化鐵凝膠上的吸附屬于這種類(lèi)型。 Ⅴ 型： 發(fā)生多分子層吸附，有毛細(xì)凝聚現(xiàn)象。例如 373K時(shí)，水汽在活性炭上的吸附屬于這種類(lèi)型。 吸附研究的實(shí)驗(yàn)裝置 之一 用氣相色譜動(dòng)態(tài)法研究氣體或蒸汽的吸附，既快速又準(zhǔn)確。實(shí)驗(yàn)裝置如示意圖所示。 將活化好的吸附劑裝在 吸附柱 6中，將作為載氣的惰性氣體 N2或 He與適量的吸附質(zhì)蒸汽混合通過(guò)吸附柱。
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