《材料表界面》第三章.pptVIP

在直线上任取两点,求得直线斜率: 所以 CO 饱和吸附量为: ( 计算机求得: 41.79 dm3·kg-1 ) 由直线的截距 作p/V-p图，如下： ( 计算机求得: b = 0.01839 kPa ) 得吸附系数 由定义，饱和吸附量是 1 kg 活性炭吸附的气体在标准状态下的体积。所以在 m kg 活性炭上吸附的 CO 分子数为： （ 这里 p、T 指标准态压力与温度） 上节课回顾 固体的表面特性 Langmuir吸附等温式 特性 01 特性 02 特性03 表面分子 运动受缚性 表面不均一性 表面 吸附性 1. 固体的表面特性 物理吸附仅仅是一种物理作用，没有电子转移，没有化学键的生成与破坏，也没有原子重排等。 化学吸附相当与吸附剂表面分子与吸附质分子发生了化学反应，在红外、紫外-可见光谱中会出现新的特征吸收带。 吸附力 物理吸附 化学吸附 固体表面的吸附性 1. 固体的表面特性 物理吸附与化学吸附的比较 固体表面的吸附性 1. 固体的表面特性 （1）固体表面存在一定数量的活化位置，当气体分子碰撞到固体表面时，就有一部分气体被吸附在活化位置上，并放出吸附热； （2）已吸附在固体表面上的气体分子又可重新回到气相，即存在凝集与逃逸（吸附与解吸）的平衡，是一个动态平衡的过程。 1. 基本观点： 2. 基本假设： （1）吸附是单分子层的。 （2）固体表面是均匀的，被吸附分子间没有相互作用力。 2. Langmuir吸附等温式 b为吸附系数 表示吸附作用的强弱 （1）低压或吸附很弱时，bp《1，则θ=bp，即θ与p成直线关系，符合Herry定律； （2）高压或吸附很强时，bp》1,则θ≈1，即θ与p无关，吸附已铺满单分子层； （3）当压力适中， q ∝pm，m介于0与1之间 2. Langmuir吸附等温式 Vm代表表面上吸满单分子层气体的吸附量， V代表压力为P时的实际吸附量。 以P/V~P作图，可得一直线，从直线的斜率和截距可以求出Vm和b。 重排： Langmuir吸附等温式的另一种写法 2. Langmuir吸附等温式 例：在239.55 K，不同平衡压力下的 CO 气体在活性炭表面上的吸附量 V （单位质量活性炭所吸附的 CO 气体在标准状态下的体积值）如下： p /kPa 13.466 25.065 42.663 57.329 71.994 89.326 8.54 13.1 18.2 21.0 23.8 26.3 根据朗缪尔吸附等温式，用图解法求 CO 的饱和吸附量 Vm、吸附系数 b及饱和吸附时 1 kg 活性炭表面上吸附的 CO 的分子数。 将朗缪尔吸附等温式写作： 以 p/ V 对 p 作图，可得一直线，由直线的斜率及截距即可求得Vm 及 b 。在不同平衡压力下的 p/ V 值列表如下： p /kPa 13.466 25.065 42.663 57.329 71.994 89.326 ? 8.54 ? 13.1 ? 18.2 ? 21.0 ? 23.8 ? 26.3 ? 1.577 ? 1.913 ? 2.344 ? 2.730 ? 3.025 ? 3.396 解： 在直线上任取两点,求得直线斜率: 所以 CO 饱和吸附量为: ( 计算机求得: 41.79 dm3·kg-1 ) 由直线的截距 作p/V-p图，如下： ( 计算机求得: b = 0.01839 kPa ) 得吸附系数 由定义，饱和吸附量是 1 kg 活性炭吸附的气体在标准状态下的体积。所以在 m kg 活性炭上吸附的 CO 分子数为： （ 这里 p、T 指标准态压力与温度） CO在椰子壳炭上的吸附 以lgV对lg p作图, 应得一条直线, 可由斜率和截距分别求得常数1/n和k. 3.3.3 吸附经验式----弗罗因德利希式 式中 k 和 n 为经验常数; n 一般介于 1 ~ 10之间. 该经验式只适用于中压范围的吸附. 3.3.4 BET多分子层吸附理论 分子层吸附示意图 布鲁瑙尔(Brunauer), 埃米特(Emmett)和特勒(Teller)3人在兰格缪尔单分子层吸附理论基础上提出多分子层吸附理论, 简称 BET理论. 3.3.4 BET多分子层吸附理论 （2）吸附是多分子层的。各相邻吸附层之间存在着动态平衡。 （3）第一层吸附是固体表面与气体分子之间的相互作用，其吸附热为ｑ１。第二层以上的吸附都是吸附质分子之间的相互作用，吸附热接近被吸附分子的凝聚热ｑＬ。 基本观点 （1）他们接受了Langmuir理论中关于固体表面是均匀的，吸附作用是吸附和解吸的平衡等观点。 V—p下的吸附量; Vm—p下单分子层的饱和吸附量; p*—吸附质在