固體表面的物理化學(xué)特征(參考版)
2025-01-16 16:53本頁面
【正文】 58 表面擴散定律 圖 表面原子擴散模型 )(xCDxdtdC?????Fick第二擴散定律的一維形式 59 表面的自擴散和多相擴散 自擴散 多相擴散 在一個單組分的基底上同種原子的表面擴散 在表面上其他種吸附原子的擴散 擴散 本征擴散系數(shù) 傳質(zhì)擴散系數(shù) 擴散系數(shù) 不包括缺陷生成能的擴散系數(shù) 包括缺陷生成能的擴散系數(shù) 60 1. 金屬表面的自擴散 2. 多相表面擴散 61 表面向體內(nèi)的擴散 22 ),(),(xtxCDttxC?????62 END 。 57 3. 宏觀擴散的擴散系數(shù) 實際表面上不是一個原子而是 許多原子同時進行擴散。 56 2. 隨機行走（ Random Walk）理論 假定原子運動方向是任意的，隨機的，原子每次跳躍的距離是等長的，并等于最近的距離 d。 活化能 原子熱運動的不均勻性，隨溫度升高越來越多的表面原子得到足夠的活化能而沿表面進行擴散運動。在一定溫度下這個原子遷移距離 x2=2Dt 55 隨機行走擴散理論與宏觀擴散系數(shù) 1. 表面原子的擴散 指原子、離子、分子和小的原子簇等單個實體在物體表面 上的運動。 表面化學(xué)反應(yīng) 吸附物質(zhì)與固體相互作用形成了一種新的化合物。 52 53 ? 表面化合物 固體表面的化學(xué)反應(yīng) 當(dāng)吸附物與固體表面的負電性相差較大，化學(xué)親和力很強時，化學(xué)吸附會在表面上導(dǎo)致新相的生成，即稱為表面化合物 。 48 吸附等溫方程： 49 50 ? Freundlich 吸附等溫方程 Freundlich經(jīng)驗公式： nkpmxr 1??式中， m為吸附劑的質(zhì)量，常以 g或 kg表示； x為被吸附的氣體量，常以 mol、 g或標準狀況下的體積表示； r為單位質(zhì)量吸附劑吸附的氣體量； p為吸附平常時氣體的壓力； k和 1/n是一個真分數(shù)，在 0~1之間。 （ 4） 其他吸附物對吸附質(zhì)鍵合的影響 吸附物質(zhì)的相互作用而引起 。 46 （ 2） 吸附鍵斷裂與壓力變化的關(guān)系 固體表面加熱到 相同溫度 時 ， 被吸附物壓力 的變化 ， 脫附物 發(fā)生變化 。 吸附鍵 的特點： 吸附質(zhì)粒子僅與一個或少數(shù)幾個吸附劑表面原子相鍵合； 吸附鍵的強度依賴于表面的結(jié)構(gòu)，在一定程度上與底物整體電子性質(zhì)也有關(guān)系。 具有偶極而無附加極化作用的兩個不同分子的電偶極矩間有靜電相互作用，此作用力稱之為 取向力 。 化學(xué)吸附 43 ? 物理吸附力 色散力 誘導(dǎo)力 取向力 分子相互靠攏時，它們的瞬時偶極矩之間會產(chǎn)生很弱的吸引力，這種吸引力成為色散力。 兩個固體表面的 吸附力 受 材料的變形能力 大小 ， 即 彈性模量大小 的影響 。 粘附功 ：粘附程度的大小 。 40 ? 3． 固體表面之間的吸附 條件 ：當(dāng)兩固體表面之間接近到表面力作用范
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