工業(yè)催化第三章-吸附作用與催化-資料下載頁
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【正文】 金屬按其對氣體分子化學(xué)吸咐能力的分類 2022/8/25 工業(yè)催化 第三章 72 ?各種金屬解離吸附雙原子分子的能力與它們形成相應(yīng)的體相化合物的能力是并行的。 2022/8/25 工業(yè)催化 第三章 73 四、金屬表面上化學(xué)吸附的應(yīng)用 ?金屬負載型的催化劑和多組分的金屬催化劑，常借用氣體化學(xué)吸附方法測量金屬的表面積。 ?常用的化學(xué)吸附氣體是 H CO、 O2和 N2O。 2022/8/25 工業(yè)催化 第三章 74 ? 用這種方法測量金屬的表面積，最主要的特點是測試易于實施，結(jié)果有良好的重復(fù)性，金屬原子與吸收物種間的化學(xué)計量關(guān)系能夠準確確定。 ? 可用這種實測數(shù)據(jù)推算金屬表面原子數(shù)目和金屬表面積。 2022/8/25 工業(yè)催化 第三章 75 167。 氧化物表面上的化學(xué)吸附 ? 根據(jù)氧化物固體導(dǎo)電性能差異分 ? ⑴半導(dǎo)體 ? ⑵絕緣體 2022/8/25 工業(yè)催化 第三章 76 一、半導(dǎo)體氧化物上的化學(xué)吸附 ?半導(dǎo)體氧化物的顯著特點，是它的陽離子有可調(diào)變的氧化數(shù)，陽離子總是由過渡元素或稀土元素形成。 ?吸附的發(fā)生，伴隨相當(dāng)數(shù)量的電子在其表面與吸附質(zhì)之間傳遞。 2022/8/25 工業(yè)催化 第三章 77 ? n型（ Negative Type）： ? 2Zn2+ + 202 → 2Zn + O 2 (受熱 ) ? 導(dǎo)電是依靠與 Zn原子結(jié)合的電子，因為電子帶負電，所以稱 ZnO為 n型半導(dǎo)體。 2022/8/25 工業(yè)催化 第三章 78 ?當(dāng)吸附 H CO等還原性氣體時，對于 n型半導(dǎo)體氧化物來說都一樣，電子從吸附質(zhì)向氧化物表面?zhèn)鬟f，導(dǎo)致金屬離子的還原。 2022/8/25 工業(yè)催化 第三章 79 ? p型（ Positive Type）： ? 2Ni2+ + 2O2 + O2 → ２Ｎ i3++3O2 (受熱 ) ? (1) 吸附氧或氧化性氣體。 ? p型：氧化物表面 → 吸附質(zhì) O2上， ? 金屬離子氧化數(shù)升高。表面形成氧離子覆蓋層。 2022/8/25 工業(yè)催化 第三章 80 二、絕緣體氧化物上的化學(xué)吸附 ?絕緣體氧化物是屬于化學(xué)計量關(guān)系的氧化物，如MgO、 SiO Al2O3等都是絕緣體。 ?這類氧化物的陽離子既不能氧化，也不能還原，故既不能吸附氧，也不能吸附 H2和 CO。 2022/8/25 工業(yè)催化 第三章 81 ? 由于這些氧化物自身的酸堿度可能差別很大，所以有的能吸附酸性的吸附質(zhì)。 ? 如 K2OSiO2Al2O3能化學(xué)吸附 CO2；有的能吸附帶堿性的吸附質(zhì)。如 γAl2O3能化學(xué)吸附 NH3。 ? 這類氧化物都會發(fā)生表面羥基化。負載金屬離子 ——載體。 2022/8/25 工業(yè)催化 第三章 82 三、氧化物表面積的測定 ?氧化物表面積是非常重要的，氧化物的比表面積檢測數(shù)據(jù)只有采用 BET方法檢測出來的結(jié)果才是真實可靠的。 ?目前國內(nèi)外比表面積測試統(tǒng)一采用多點 BET法，國內(nèi)外制定出來的比表面積測定標(biāo)準都是以 BET（ BrunauerEmmettTeller）測試方法為基礎(chǔ)的。 2022/8/25 工業(yè)催化 第三章 83 167。 分子表面化學(xué) ?表面遷移是控制晶體生長的一個重要參數(shù)，對理解分子束外延生長和化學(xué)氣相沉積過程都很有幫助。 ?下面通過掃描隧道顯微鏡（ STM）研究表面上的各種相互作用、表面鍵合情況、表面重構(gòu)合表面化學(xué)反應(yīng)等。 2022/8/25 工業(yè)催化 第三章 84 一、單分子研究的方法與設(shè)備 ?IBM公司成功研制出世界上第一臺掃描隧道顯微鏡。 ?它的出現(xiàn)使人類第一次能夠觀察到單個原子或分子在物質(zhì)表面的排列狀態(tài)。 2022/8/25 工業(yè)催化 第三章 85 二、潔凈固體表面的集合結(jié)構(gòu)特征 ?固體表面在原子水平上的不均勻性 ?潔凈的不含雜質(zhì)的固體表面在原子水平上很不均勻，在平面上存在有臺階、梯步、拐折以及空位、吸附質(zhì)等。 ?吸附的原子或分子可以是單個、或多個成島狀的。 2022/8/25 工業(yè)催化 第三章 86 潔凈固休表面 2022/8/25 工業(yè)催化 第三章 87 2022/8/25 工業(yè)催化 第三章 88 三、潔凈固體表面的弛豫和重構(gòu) ?根據(jù)低能電子衍射技術(shù)（ LEET）等研究的結(jié)果，潔凈固體表面有幾種重要的結(jié)構(gòu)變化。 ?⑴ 弛豫（ relaxation） ?⑵ 重構(gòu)（ reconstructions） ?⑶ 表面組成變化誘導(dǎo)的弛豫和重構(gòu) 2022/8/25 工業(yè)催化 第三章 89 1. 弛豫定義 ?位于表面的原子或分子，在一定的化學(xué)環(huán)境或物理環(huán)境下，尋求新的平衡位置，以致改變表面第一層和第二層原子間的距離。 2022/8/25 工業(yè)催化 第三章 90 2. 重構(gòu)定義 ?表面原子尋求新的平衡位置的另一種結(jié)構(gòu)變化現(xiàn)象，它不僅改變原子間的鍵角、而且旋轉(zhuǎn)對稱性和配位數(shù)都變了。 2022/8/25 工業(yè)催化 第三章 91 四、吸附單分子層的有序化、分子有序化膜的自組裝及應(yīng)用 ?完整有序化的表面代表能量最為有利的表面構(gòu)型。然而，真實的表面不可能是完整有序化的。 ?所以表面完整有序化是不存在的，而完全混亂也是不存在的。
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