固体吸附动力学模型讲解.ppt

几种吸附动力学模型简介  ——蒋周青 准一级动力学模型 准二级动力学模型 报告内容 W-M动力学模型 Bangham 孔道扩散模型 基本概念 基本概念 动力学： 1、是研究各种因素对化学反应速率影响的规律； 2、研究化学反应过程经历的具体步骤即所谓反应机理； 3、是探索将热力学计算得到的可能性变为现实性； 4、将实验测定的化学反应系统宏观量间的关系通过经验 公式关联起来。 动力学模型： 以动力学为理论基础，结合具体的实际或者虚拟的课题而作的有形或者是无形的模型。 固体吸附剂对溶液中溶质的吸附动力学过程可用准一级、准二级、韦伯-莫里斯内扩散模型和班厄姆孔隙扩散模型来进行描述。 准一级动力学模型 基于固体吸附量的Lagergren（拉格尔格伦）一级速率方程是最为常见的，应用于液相的吸附动力学方程，模型公式如下： q e(mg·g-1)表示平衡吸附量，q t 表示时间为t时的吸附量， K f表示一级吸附速率常数。 以log（q e-q t）对t作图，如果能得到一条直线，说明其吸附机理符合准一级动力学模型。 准二级动力学模型 是基于假定吸附速率受化学吸附机理的控制，这种化学吸附涉及到吸附剂与吸附质之间的电子共用或电子转移。 动力学模型公式： q e表示平衡吸附量，q t 表示时间为t时的吸附 K f表示二级吸附速率常数。 根据线性拟合判定系数R2 判断是否符合 W-M动力学模型 Weber and Morris模型常用来分析反应中的控制步骤，求出吸附剂的颗粒内扩散速率常数。 C是涉及到厚度、边界层的常数。kip是内扩散率常数。qt对t1/2作图是直线且经过原点，说明内扩散由单一速率控制。 材料的吸附过程分为吸附剂表面吸附和孔道缓慢扩散两个吸附过程； 直线都不经过原点，说明内扩散不是控制吸附过程的唯一步骤。 Bangham 孔道扩散模型 在吸附过程中Bangham（班厄姆）方程常被用来描述孔道扩散机理。 当线性拟合得到较好直线，拟合系数R2 大于0.99时表示此孔道扩散模型能较好的表示实际吸附情况。 Arrhenius（阿仑尼乌斯） equation Elovich（叶诺维奇） equation