固气界面上的吸附作用.pptVIP

*化学吸附在相互作用的位能线上，H2分子获得解离能DH-H，解离成H原子，处于c的位置。H2在金属镍表面发生化学吸附随着H原子向Ni表面靠近，位能不断下降，达到b点，这是化学吸附的稳定状态。第29页，课件共71页，创作于2023年2月*化学吸附Ni和H之间的距离等于两者的原子半径之和。能量gb是放出的化学吸附热Qc，这相当于两者之间形成化学键的键能。随着H原子进一步向Ni表面靠近，由于核间斥力，位能沿bc线迅速上升。第30页，课件共71页，创作于2023年2月*物理吸附向化学吸附的转变H2分子在Ni表面的吸附是在物理吸附过程中，提供一点活化能，就可以转变成化学吸附。H2分子从P’到达a点是物理吸附，放出物理吸附热Qp，这时提供活化能Ea，使氢分子到达P点，就解离为氢原子，接下来发生化学吸附。这活化能Ea远小于H2分子的解离能，这就是Ni为什么是一个好的加氢脱氢催化剂的原因。第31页，课件共71页，创作于2023年2月*物理吸附向化学吸附的转变第32页，课件共71页，创作于2023年2月*物理吸附向化学吸附的转变脱氢作用沿化学吸附的逆过程进行，所提供的活化能等于Qc+Ea，使稳定吸附的氢原子越过这个能量达到P点，然后变成H2分子沿PaP’线离开表面。第33页，课件共71页，创作于2023年2月*物理吸附向化学吸附的转变第34页，课件共71页，创作于2023年2月*物理吸附向化学吸附的转变第35页，课件共71页，创作于2023年2月*物理吸附向化学吸附的转变第36页，课件共71页，创作于2023年2月*二、Langmuir吸附等温式第37页，课件共71页，创作于2023年2月*二、Langmuir吸附等温式Langmuir吸附等温式描述了吸附量与被吸附蒸汽压力之间的定量关系。他在推导该公式的过程引入了两个重要假设：(1)吸附是单分子层的；(2)固体表面是均匀的，被吸附分子之间无相互作用。设：表面覆盖度q=V/VmVm为吸满单分子层的体积则空白表面为(1-q)V为吸附体积达到平衡时，吸附与脱附速率相等。r(吸附)=kap(1-q)r(脱附)=kdq第38页，课件共71页，创作于2023年2月*Langmuir吸附等温式第39页，课件共71页，创作于2023年2月*Langmuir吸附等温式得：r(吸附)=kap(1-q)r(脱附)=kdq=kap(1-q)=kdq设a=ka/kd这公式称为Langmuir吸附等温式，式中a称为吸附系数，它的大小代表了固体表面吸附气体能力的强弱程度。第40页，课件共71页，创作于2023年2月*Langmuir吸附等温式以q对p作图，得：第41页，课件共71页，创作于2023年2月*Langmuir吸附等温式1.当p很小，或吸附很弱时，ap1，q=ap，q与p成线性关系。2.当p很大或吸附很强时，ap1，q=1，q与p无关，吸附已铺满单分子层。3.当压力适中，q正比于pm，m介于0与1之间。第42页，课件共71页，创作于2023年2月*Langmuir吸附等温式m为吸附剂质量重排后可得：p/V=1/Vma+p/Vm这是Langmuir吸附公式的又一表示形式。用实验数据，以p/V~p作图得一直线，从斜率和截距求出吸附系数a和铺满单分子层的气体体积Vm。将q=V/Vm代入Langmuir吸附公式Vm是一个重要参数。从吸附质分子截面积Am，可计算吸附剂的总表面积S和比表面A。第43页，课件共71页，创作于2023年2月*Langmuir吸附等温式1.假设吸附是单分子层的，与事实不符。2.假设表面是均匀的，其实大部分表面是不均匀的。3.在覆盖度q较大时，Langmuir吸附等温式不适用。Langmuir吸附等温式的缺点：第44页，课件共71页，创作于2023年2月*三、Freundlich吸附等温式Freundlich吸附等温式有两种表示形式：q：吸附量，cm3/gk，n是与温度、体系有关的常数。x：吸附气体的质量m：吸附剂质量k’，n是与温度、体系有关的常数。Freundlich吸附公式对q的适用范围比Langmuir公式要宽。第45页，课件共71页，创作于2023年2月*四、BET多分子层吸附模型由Brunauer-E