40saa,固体表面.pptVIP

* * 作业：9，18 阅读：AI 28.2 AII 29.2 11－6 表面活性剂 Surface active agent (SAA) 定义：加入少量即能够明显降低水的表面张力 的物质。大量正吸附。 一、SAA 的分子特征 不对称性：一端是极性的亲水基，另一端是非极性的憎水基(亲油基)。例如脂肪酸钠 CH3-CH2-…-CH2-C O ONa 憎水 亲水 g sln (1) SAA分子在溶液表面上定向排列： 相界面两侧极性不同； “相似相溶”原理。 (2) 在溶液内部形成胶束 (micella) 定义及产生原因： 分类： 球状 层状 棒状 内部形成胶束的溶液与真溶液不同：多相 内部形成胶束的溶液与一般多相系统不同：低G，稳定 临界胶束浓度 Critical micellar concentration (CMC) 二、SAA 的分类 离子型：电离，如脂肪酸钠 非离子型：不电离，如多元醇 三、SAA 的应用 应用广泛，无处不在，发展快 棉布的防水处理 1. 改变润湿程度： 喷洒农药 l 3. 起泡作用： 泡沫的稳定性是相对的：不稳定性 是绝对的 p1 p2 p2 p1 2. 增溶作用： p p p p p p Plateau通道 Gibbs三角 加入SAA会延长泡沫寿命，即增强稳定性。 4. 反胶束法制备Pt/C和Pt-Ru/C催化剂 研究目的 制备尺寸均一、大小可控的Pt及Pt合金颗粒 现有制备工艺 浸渍法 B?nnemann法 插层化合物反应合成方法 离子交换法 胶体法 反胶束法制备纳米微粒的形成机理示意图： A B A B Mixing Nucleation Growth C Interchange 11－7 固体表面 (Solid surface) 一、固体表面的吸附现象 (Adsorption) g s 固体是如何自动降低表面能的： 从外部空间捕获气体分子(吸附) 吸附实例：防毒面具、催化、 分子筛 吸附剂和吸附质 (Adsorbent and adsorbate): s——adsorbent，g——adsorbate 吸附平衡 (Adsorption equilibrium) g s r吸＝r脱 吸附量和吸附等温曲线 (Adsorption amount and adsorption isotherms)： 定义：达吸附平衡时，单位质量的吸附剂所吸附的吸附质的数量(标准状况下的体积，n，m)。 对指定的s-g： ? ＝ f(T, p) ? p ? p ? p 在一定温度下： ? ＝ f(p) adsorption isotherms ? p ? p 固体在溶液中的吸附现象 二、Langmuir吸附理论 1. Langmuir理论：单分子层吸附理论 认为g－s分子碰撞是吸附的先决条件(1916年)。 假定：(1) 吸附是单分子层的； (2) 固体表面的吸附作用均匀； (3) 被吸附的分子之间无横向相互作用。 2. 吸附方程 B(g) + A AB 吸附 脱附 p 1-? ? (表面覆盖率) k吸只与T有关 k脱只与T有关 吸附平衡时 r吸 ＝ r脱 写作： Langmuir isothermal equation (1) b：吸附系数，b = k吸/ k脱，只与T有关 意义：吸附平衡常数，是吸附平衡位置的标 志，代表固体表面对气体的吸附程度。 (2) Langmuir方程的其他形式： ∵ ? ＝ ?/ ? max (? max ：饱和吸附量， ? ＝ 1时的吸附量) 若V：吸附体积 (标准状况) Vmax：饱和吸附体积，即固体表面被一层气体分子覆盖时所需气体的(标准状况下的)体积。 则 *