业催化.ppt

吸附等温方程式;吸附等温方程式;V 吸附量;氧气在活性炭上吸附等温线;Langmuir吸附等温方程式;Langmiur吸附等温方程式的推导;所以:;V 、Vm －分别为吸附平衡或饱和时吸附气体的体积 p －气体的分压 ，K －吸附平衡常数或吸附系数 Langmuir吸附等温方程，描述理想表面上等温吸附过程中 吸附量和压力的函数关系。;? 吸附量与吸附质的压力成正比，在Langmuir等温线 的开始阶段接近一条直线;三、吸附等温方程;? 通常Q 0，吸附系数随温度升高而减小， ? 即一般固体表面对气体分子的平衡吸附量随温度 升高而减弱，这与实验事实一致。;三、吸附等温方程;? 吸附时分子在表面发生解离，生成两个被吸附的 原子，而且各占据一个吸附中心 ? 吸附是一个气体分子与两个空位相互作用 A2 + 2? = 2A?;即;? 在给定的条件下，表面的吸附位是一定的，若有 两种物质A和B同时在表面吸附，则称竞争吸附 ? 设A、B的分压、覆盖率分别为pA、θA 和pB、θB ? 表面空位的分率为(1－θA－θB);吸附平衡时;? 多种气体分子在同一吸附剂上竞争吸附，物种 i 的 表面覆盖率与其平衡分压的关系：;? Langmuir吸附模型假定吸附热与表面覆盖度无关， ? 真实固体表面不均匀，各吸附位不等效，随着覆盖度增加，吸附活性逐渐降低， ? Langmuir吸附模型假设吸附物种间无相互作用， ? 实际情况是随着覆盖度增加，吸附物种间相互作用增强，导致吸附能力下降， ? Langmuir吸附等温方程描述吸附过程，概念清晰、简明，类似于描述气体状态的理想气体状态方程， ? 理想吸附等温方程可以近似地描述许多实际的化学吸附过程，也适用于单层的物理吸附，在吸附理论和多相催化中起着重要的作用。;2、真实表面上的吸附等温方程;三、吸附等温方程;——Elovich吸附速率式;? f 与K为经验常数，与温度和吸附物系的性质有关 ? NH3在铁上的化学吸附符合Temkin吸附平衡式;(2) 吸附活化能随覆盖度对数增加;? K与n与温度、吸附剂种类和表面积有关 ? H2在W粉上的化学吸附遵从Freundlich平衡式;? Temkin和Freundlich等温式没有饱和吸附量， ? 不适用吸附质的蒸汽压较高或覆盖度较大的情况， ? 只能用于中等覆盖度(θ =0.2～0.8)， ? 在中等覆盖程度情况下，往往是两种甚至多种吸 附等温式都符合实测结果。;3、多分子层的吸附等温方程;基本假设;? 吸附剂的总表面积;Vm为气体单层饱和吸附量;? 为了求解此方程，须设法将Si用可测量的参数表示 ? 为此须考虑各吸附层的吸附－脱附平衡关系式;假设;已知;? V是在压力为p时的平衡吸附量 ? Vm是单层覆盖时的吸附量;BET多层吸附曲线;三、吸附等温方程;Vm=1/(斜率+截距);比表面积：每克催化剂或吸附剂的总面积，用Sg表示 NA: 阿佛加德罗常数6.023×1023 Am: 一个吸附分子的横截面积 V: 吸附质的克分子体积22.4×103cm3 W:样品重量;N2作为吸附质时的实验条件;固体样品与吸附气体达到平衡后，从体积、温度、压力的变化可计算出吸附量。;ASAP 2010;三、吸附等温方程;五种类型的吸附等温线;? Ⅰ 型 线 ： 也 称 为 Langmuir 等 温线， 由Langmuir等温方程来描述。 P↑─→θ↑，但当P/P0升到一定值时，θ不再随P/P0而变化，这意味着吸附剂表面被吸附质吸附饱和。所得吸附量可认为是吸附质粒子在吸附剂表面上的单层饱和吸附量。 化学吸附等温线属于此种类型。对物理吸附，单分子层吸附很少见。; BET方程对Ⅱ型和Ⅲ型等温线的解释 临界温度以下气体分子在开放的固体表面发生吸附时，往往呈Ⅱ型和Ⅲ型等温线，其中Ⅱ型等温线比较常见。 Ⅱ型和Ⅲ型等温线在形状上有所不同，区别在于C值的不同。当C值由大变小，等温线就逐渐由Ⅱ型过渡到Ⅲ型。;当C较小时，即EL》El时，也就是固体表面与被吸附分子之间的作用力比较弱，而被吸附的分子之间作用力比较强，这时通常得到的是Ⅲ型等温线。第Ⅲ类等温线不是很常见，最具代表性的是水蒸汽在炭黑表面的吸附，因为水分子之间能够形成很强的氢键，表面一旦吸附了部分水分子，第二层、的三层等就很容易形成。与Ⅱ型等温线不同的是：由于被吸附分子之间很强的作用力，往往单分子层吸附还没有完成，多分子层吸附以及开始。 ;.Kelvin方程对Ⅳ和Ⅴ型等温线的解释：;.吸附滞后现象;几种常见的吸附回线;C类回线：典型的例子是具有锥形管孔结构的吸附剂。当相对压力达到与小口半径r相对应的值时，开始发生凝聚，