5 吸附与扩散).ppt

3.5.2 比孔容 （Vg) Vg = V孔 / w (W: 样品重量，g) 可用四氯化碳法测定 3.5.3 孔隙率 3.5.4 平均孔半径 假设为园柱形孔 孔长L, 孔半径r Vp 单一颗粒的体积 Sx 单一颗粒的外表面积 王桂茹编，催化与催化作用，p63-64 3.5.5 孔径分布 dV/dr r 吸附质预先吸附在固体表面，随后在等速升温的条件下使吸附质从表面脱附出来，用色谱法检测，从脱附曲线的形状、大小、以及峰温大小进行动力学处理，可得到反映表面性质的参数：活化能，吸附分子相互作用程度, 脱附级数。 对于酸催化，峰面积越大，其酸量越多，脱附温度越高，酸强度越强。 TPD  (Temperature –programmed Desorption) T 与TPD类似的实验技术 TPO Temperature programmed oxidation TPR Temperature programmed reduction TPSR Temperature programmed surface reaction * Catalysis Chemistry Lecturer: 王峰云 sxwfy@ 3.0 多相催化反应动力学模型 传递-扩散-吸附-表面反应-脱附-扩散-传递 CO＋Ｈ２ ＣＨ３ＯＨ 3. 催化剂的表面吸附和孔扩散 传递-扩散-吸附-表面反应-脱附-扩散-传递 3.1 催化剂的效率因子η η = 观察到的反应速率/本征反应速率 1 3.2 吸附 3.2.1 概念 吸附 ， 吸附质 ， 吸附剂 ， 吸附态 ， 吸附中心， 吸附力 ，吸附热， 物理吸附 ， 化学吸附 B A 3.2.2 物理吸附和化学吸附 IR 3.2.3 吸附位能曲线 Edes=Ead+Qad Ea D -?Hp 物理吸附热 -?Hc 化学吸附热 ----吸附质分子所具有的位能（E）与其距吸附剂表面距离(d)间的关系 3.3 化学吸附类型和化学吸附态 3.3.1 化学吸附类型 1). 活化吸附，非活化吸附 2). 均匀吸附与非均匀吸附 3). 解离吸附与非解离吸附 3.3.2 化学吸附态 Oxygen O σ方式 O-O距离拉长 反应性能加强 Carbon monoxide CO Back 以及，多重吸附 （一个中心上线式吸附多个CO分子） Ethene C2H4 非解离 3.4 吸附等温线和等温方程 3.4.1 五种类型吸附等温线[恒 T 下， q=f(p)] Line pore diameter 1: 20A 2 and 3: 500A 4 and 5: 20-500A 3.4.2 Adsorption Isothermal Equation At given T, q=f(p) Langmuir 吸附等温方程 Langmuir 模型 ⅰ. 吸附剂表面是均匀，吸附中心能量相同。 ⅱ. 吸附粒子间的相互作用可以忽略 ⅲ. 吸附是单层的，定位的。 平衡时 = Ea = constant Ed = constant A + S = S A ra = rd = =0 非解离吸附 q p 适用：化学吸附和小孔中的物理吸附 Freudlish 吸附等温方程 经验式： V = k P 1/n (n1) or Log V = Log k + (1/n) log P 适用：物理吸附和化学吸附 设： E与θ 成对数关系 Freudlish 吸附等温方程理论推导 V = k P 1/n (n1) 可推得 Temkin 吸附等温方程 经验式： V / Vm = ? = (1/a) ln (C0P) 适用：仅仅化学吸附 ? 较小时 设： 1） E = ?（θ）属于线型关系 Ea = Ea0+ βθ Ed = Ed0 –γθ Temkin 等温方程理论推导 可推得 平衡时， Back BET 吸附等温方程 多层物理吸附平板式模型 物理吸附的多分子层理论是由Brunauer，Emmett和Teller 三人在1938年提出的。 其基本假设是：（1）固体表面是均匀的，空白表面对所有分子的吸附机会相等