表面現(xiàn)象7.7固體對氣體吸附

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1、第七節(jié)固體表面對氣體的吸附一.固體表面對氣體的吸附現(xiàn)象吸附：氣體分子（吸附質(zhì)）自動地富集，停留在固體（吸附劑）表面的現(xiàn)象機制：物理吸附，化學(xué)吸附，或兩者兼有單層單層或多層吸附層慢快吸附速度有無選擇性反應(yīng)熱相當(dāng)于相變熱吸附熱化學(xué)鍵力Wanderwalls力吸附力化學(xué)吸附物理吸附吸附量：不易解吸易解吸吸附穩(wěn)定性二.吸附等溫線一定溫度下，吸附量?與吸附質(zhì)壓力關(guān)系?p/p*I型?p/p*II型?p/p*Ⅲ型?p/p*Ⅳ型?p/p*V型I型：單分子層吸附II—V型：多分子層吸附，較復(fù)雜三.吸附等溫式主要有三種1．Freund

2、lish經(jīng)驗式，描述I型曲線k，(n>1)為經(jīng)驗常數(shù)線性式：三.吸附等溫式2.Langmuir等溫式??單分子吸附模型假設(shè)：吸附為單分子層??氣體只在固體空白處吸附(2)固體表面均勻??吸附時釋放熱相同(3)被吸附分子之間無作用力??分子離開固體幾率相等模型：吸附k0解吸k1推導(dǎo)：?為復(fù)蓋百分率吸附速度=k0(1–?)p解吸速度=k1?三.吸附等溫式推導(dǎo)：?為覆蓋百分率吸附速度=k0(1–?)p解吸速度=k1?平衡時k0(1–?)p=k1?k0p=(k0p+k1)?設(shè)?m為飽和吸附量，Langmuir式代入上式則三

3、.吸附等溫式Langmuir式p很小時，1>>bp，?=?mbp=Kp?pp很小p很大線性關(guān)系式：特點：p很大時，1<

4、8-10.37-10.21-10.09-9.98Freundlish式：lnV=0.7718lnp–18.79（r=0.9987）即V=6.942?10–9p0.7718三.吸附等溫式例0?C，活性炭3.002g吸附CO，數(shù)據(jù)如下，求Freundlish和Langmuir的擬合公式。p?10–4/Pa1.332.674.005.336.678.009.33V?106/m310.218.625.531.436.941.646.1lnp9.5010.1910.6010.8811.1111.2911.44lnV-11.4

5、9-10.89-10.58-10.37-10.21-10.09-9.98p/V10–9/Pa?m31.301.441.571.701.811.922.02Langmuir式：（r=0.9988）三.吸附等溫式3.BET吸附等溫式??多分子層吸附模型由B.E.T三位科學(xué)家提出，可解釋II~V型曲線，該理論在Langmuir基礎(chǔ)上，結(jié)合多分子層吸附進行推導(dǎo)，最后結(jié)果p/p*：相對壓力Vm：第一層飽和吸附量（m3）V：吸附量（m3）C：與吸附熱有關(guān)的常數(shù)式中，Vm用于計算吸附劑比表面積三.吸附等溫式3.BET吸附等溫式?

6、?多分子層吸附模型式中，Vm用于計算吸附劑比表面積總表面A=第一層飽和吸附總分子數(shù)?分子截面積T=273K，p=101325Pa時三.吸附等溫式例0?C，1.876?10–3kg的某催化劑吸附丁烷，求其比表面積。已知，丁烷分子截面積=44.6?10–20m2，0?C時，p*=10.32?104Pa。(r=0.9999n=6)線性回歸：p(10-4Pa)0.7521.1931.6692.0882.3502.499V(106m3)17.0920.6223.7426.0927.7728.30解p/p*0.0730.116

7、0.1120.2020.2280.242m–34.606.348.139.7210.6211.29三.吸附等溫式例0?C，1.876?10–3kg的某催化劑吸附丁烷，求其比表面積。已知，丁烷分子截面積=44.6?10–20m2，0?C時，p*=10.32?104Pa。=24.40?10–6m3=1.553?105m2?kg–1返回請轉(zhuǎn)下一節(jié)