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、金屬表面上化學吸附的應用 ?金屬負載型的催化劑和多組分的金屬催化劑，常借用氣體化學吸附方法測量金屬的表面積。 ?常用的化學吸附氣體是 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，結果有良好的重復性，金屬原子與吸收物種間的化學計量關系能夠準確確定。 ? 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吸附 ? 根據(jù)氧化物固體導電性能差異分 ? ⑴半導體 ? ⑵絕緣體 2022/8/25 工業(yè)催化 第三章 76 一、半導體氧化物上的化學吸附 ?半導體氧化物的顯著特點，是它的陽離子有可調變的氧化數(shù)，陽離子總是由過渡元素或稀土元素形成。 ?吸附的發(fā)生，伴隨相當數(shù)量的電子在其表面與吸附質之間傳遞。 2022/8/25 工業(yè)催化 第三章 77 ? n型（ Negative Type）： ? 2Zn2+ + 202 → 2Zn + O 2 (受熱 ) ? 導電是依靠與 Zn原子結合的電子，因為電子帶負電，所以稱 ZnO為 n型半導體。 2022/8/25 工業(yè)催化 第三章 78 ?當吸附 H CO等還原性氣體時，對于 n型半導體氧化物來說都一樣，電子從吸附質向氧化物表面?zhèn)鬟f，導致金屬離子的還原。 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 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吸附 ?絕緣體氧化物是屬于化學計量關系的氧化物，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。 ? 如 K2OSiO2Al2O3能化學吸附 CO2；有的能吸附帶堿性的吸附質。如 γAl2O3能化學吸附 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方法檢測出來的結果才是真實可靠的。 ?目前國內外比表面積測試統(tǒng)一采用多點 BET法，國內外制定出來的比表面積測定標準都是以 BET（ BrunauerEmmettTeller）測試方法為基礎的。 2022/8/25 工業(yè)催化 第三章 83 167。 分子表面化學 ?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、表面重構合表面化學反應等。 2022/8/25 工業(yè)催化 第三章 84 一、單分子研究的方法與設備 ?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構特征 ?固體表面在原子水平上的不均勻性 ?潔凈的不含雜質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 ?根據(jù)低能電子衍射技術（ LEET）等研究的結果，潔凈固體表面有幾種重要的結構變化。 ?⑴ 弛豫（ relaxation） ?⑵ 重構（ reconstructions） ?⑶ 表面組成變化誘導的弛豫和重構 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. 重構定義 ?表面原子尋求新的平衡位置的另一種結構變化現(xiàn)象，它不僅改變原子間的鍵角、而且旋轉對稱性和配位數(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用 ?完整有序化的表面代表能量最為有利的表面構型。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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