953-表面结构.pptVIP

* 表面结构 处于不同位置的原子，其配位数和电子态不同，因而 反应活性也不同 fcc(100) fcc(111) fcc(775) fcc(10 8 7) 台阶 弯折 不同Pt单晶表面 (111)面 (775)面 (100)面 (10 8 7)面 加S使弯折位置中毒，可防止氢解 表面结构影响反应途径 418 1 25 表面结构与催化活性关系 N2 + 3H2 ?? 2NH3 Fe单晶，20atm/700K 结构敏感反应：催化活性与表面结构有关 大晶体和小晶体上转换频率符合较好的一些结构非敏感反应 物理吸附和化学吸附 物理吸附的特点 (1)无选择性---只要条件适宜，任何气体都可以吸附在任何固体上 (2)吸附热与冷凝热相似 (～ - 40kJ mol-1) (3)范德华力（色散力，偶极力） (4)低温 应用： 测表面积和孔径分布 对于W + O2 体系： 阱深ε = 11 kJ·mol-1，σ = 3.05? 物理吸附的位能曲线可近似地用Lennard-Jones势表示： 排斥力 吸附力 化学吸附特点 (1)吸附热大(~ - 400kJ mol-1) (2)选择性(不同金属，同一金属的不同晶面） (3)化学键力 (4)吸附层在高温下稳定 应用：测活性表面积，解释动力学 H2-O2滴定 (a)发生选择性的原因 2Ws + N2(g) = 2(W-N)s ?Ha = DN2 - 2X X：W-N表面键的强度 ?S0，?G0，所以?H必须0 N2在W (100)吸附，在W (110)面不吸附 (b) 吸附键强 T?，K? 1000K才除去W(100)面上的Na van’t Hoff方程 化学吸附的描述 De：把粒子结合在一起的势阱的深度 r：原子间的距离 re：粒子的平衡间距 a：双原子分子简谐振子模型的弹力常数 Morse势能函数 H2在Ni上的吸附位能曲线 物理吸附 过渡态 化学吸附 DH-H：H2键能 qp：物理吸附热 Ea：吸附活化能 Ed：脱附活化能 q：化学吸附热 快化学吸附的位能曲线 Ea = 0　清洁金属表面与简单分子的吸附 q很大 活性位 + 分子 → (原子)吸附 原子（自由基）+ 分子 → 分子 + 原子 H +HBr → Br +H2 强放热 与表面反应有相当大的类似性 再构前 对称二聚体 Si(100)晶面 直接加成 [2+2] S i S i 共轭加成 [4+2] S i S i S i S i Si(100)-2?1与不饱和有机分子的加成反应 q表征吸附键的强度，放热q取正 势能零点，非物理吸附态最低点 简化位能曲线 起始吸附热q0与最高氧化物的标准生成热之间的关系 表面覆盖度为0时的吸附热 起始吸附热q0 常数，与被吸附气体的电负性有关 最高氧化物的生成热 说明吸附气体与金属表面间形成的键具有化学键的性质 *