第3章节吸附作用与多元催化幻灯片.pptVIP

* P21 图2-5 第一节 多相催化剂反应步骤 第二节 吸附等温线 第三节 金属表面上的化学吸附 第四节 氧化物表面的化学吸附 第三章 吸附作用与多相催化 第一节 多相催化剂反应步骤 七步: 外扩→内扩→表面吸附→表面反应→表面脱附→内扩→外扩表面反应过程,化学动力学过程 一. 外扩散与外扩散系数DE Re190 Re190 用于求气—固传质系数kg值 二. 内扩散系数DI 分子扩散 努森扩散 综合扩散 有效扩散 构型扩散Dc：属择形扩散，表面迁移作用—分子筛 内扩散效率因子 （一般情况下） 结论：Φ↗，η↘ n↗，η↘ η片η柱η球（Φ一定时） 三. 反应物分子的化学吸附 物理吸附与化学吸附特点的比较 吸附 物理吸附 化学吸附 层 多分子层 单分子层 选择性 无 有 吸附热 小（8—20kJ/mol） 大（40—80KJ/mol） 力 范德华力 化学键力 可逆性 可逆 不可逆 四. 表面反应 T↗吸附态的化学物种要进行表面迁移，随之发生化学反应。 吸附强度：大了不好，小了也不好，呈火山形 (volcano) 五.产物脱附 与吸附规律一样，但不希望产物吸附力太强，否则活性中心得不到“再生”。 第二节 吸附等温线 等温吸附方程的作用:定量地描述吸附量和吸附因素之间的关系. 平衡吸附量：达到平衡时气体被吸附剂（固体催化剂）吸附的量 Vm:单分子层吸附时，所能达到的最大平衡吸附量(与P无关了) θ 一.Langmuir方程(理想模型) 假定: (1) 吸附剂表面是均匀的 (2) 吸附分子间无相互作用 (3) 每个吸附分子占据一个吸附位,吸附是单分子层的 平衡时 即 令 则 PA很低时, PA很高时, Langmuir吸附方程一种形式 以(Pa/ V)作 y 轴,以P为x轴(横坐标) 上式为一直线 斜率由 1/Vm → Vm P/V 截距由 1/(VmKp) → Kp 二. 解离时的Langmuir方程 P (1/Vm)斜率 —1/(VmKp) PA很小时, PA很大时, 三. 竞争吸附的Langmuir方程 双分子吸附 吸附速率 脱附速率 A平衡时, B平衡时， 多组分吸附时 四. 非理想吸附等温方程 假定: 1）表面是非均匀的 2）吸附分子间有相互作用 3）多层吸附 典型：1）焦母金方程 2）菲龙德里西方程 适用范围：中等覆盖度 五. B-E-T方程——物理吸附、等温方程 物理吸附类型五种（实际上是3种） (1)d2nm的微孔，孔径与被吸 附分子大小是同一数量级 的。吸附层受到严格限制。 （2）d50nm的大孔。自由表面 上的多分子等温吸附。 （3）2nmd50nm过渡孔。这种 孔中的吸附伴有空中的毛 细管冷凝。伴有滞后环， 吸附线与脱附线不相同。 假定：1）物理吸附为分子间力，被吸附分子与气相分 子间仍有此种力故可以发生多层吸附，但第一 层吸附与以后层的吸附不同，后者与气体的凝 聚相似。