吸附热力学一吸附等温线.ppt

吸附过程及应用 第一章 吸附及吸附过程 (2) 吸附等压线 在吸附压力恒定时，吸附量随吸附温度的变化而变化，可得到吸附等压线(adsorption isobar) 。 (2) 吸附等压线 物理吸附等压线 (2) 吸附等压线 (2) 吸附等压线 由图可见，无论是物理吸附或是化学吸附，在一定温度范围内吸附量均随着温度升高而下降。 (3) 吸附等量线 如保持吸附量恒定，以平衡压力对吸附温度作图，就可以得到吸附等量线(adsorption isostere) 。 (3) 吸附等量线 物理吸附的等量线 (4) 吸附等温方程 1）Henry吸附式 2) Freundlich吸附式 假定在非均匀表面上发生吸附，也可以从理论上(经典统计力学)推导出Freundlich吸附式。 H．Freundlich发现了许多溶液吸附都符合该式，所以采用了他的名字命名。 Freundlich吸附温式是经验公式。 2) Freundlich吸附等温式 常数n一般在2~3之间；但当温度升高时，n接近l， Freundlich吸附等温式就成为Henry式。 2) Freundlich吸附等温式 3）Langmuir吸附等温式 Langmuir 3）Langmuir吸附等温式 3）Langmuir吸附等温式 3）Langmuir吸附等温式 如果用q表示吸附量，qm表示饱和吸附量， 3）Langmuir吸附等温式 3）Langmuir吸附等温式 3）Langmuir吸附等温式 3）Langmuir吸附等温式 3）Langmuir吸附等温式 3）Langmuir吸附等温式 4）BET 吸附等温式 4）BET 吸附等温式 4）BET 吸附等温式 4）BET 吸附等温式 5）D-R方程 ①微孔填充理论 5）D-R方程 ②微孔内的势场 5）D-R方程 ②微孔内的势场 5）D-R方程 ②微孔内的势场 5）D-R方程 ③Polanyi吸附理论 5）D-R方程 ③ Polanyi吸附理论 5）D-R方程 ③ Polanyi吸附理论 5）D-R方程 ④Dubinin—Radushkevich(DR)理论 5）D-R方程 ④Dubinin—Radushkevich(DR)理论 5）D-R方程 ④Dubinin—Radushkevich(DR)理论 5）D-R方程 ⑤Dubinin—Astakhov (DA)理论 5）D-R方程 ⑤ Dubinin—Stoeckli (DS)理论 6）哈金斯—尤拉公式 7）杜比宁—扎维丽娜—塞尔宾斯基公式 8）杜比宁—扎维丽娜—塞尔宾斯基公式 (5) 吸附热 1）吸附热的定义 (5) 吸附热 2）微分吸附热和积分吸附热 (5) 吸附热 积分吸附热Qt和微分吸附热Qd之间的关系： (5) 吸附热 3）吸附热的测定 (5) 吸附热 4）吸附热的计算 (5) 吸附热 4）吸附热的计算 (5) 吸附热 4）吸附热的计算-例 (5) 吸附热 4）吸附热的计算-例 (5) 吸附热 4）吸附热的计算-例 (5) 吸附热 4）吸附热的计算-例 (5)吸附热 4）吸附热的计算-例 (5) 吸附热 (5) 吸附热 5）从吸附热衡量催化剂的优劣 (5) 吸附热 5）从吸附热衡量催化剂的优劣 根据热力学， Polanyi把单位质量的吸附质从气相转移到吸附层所做的功ε（吸附势）可以用吸附的微分自由能代替。 假设没有吸附的气体压力为P,吸附层也就是以液体状态被吸附的分子的压力等于该气体的饱和蒸气压力P0。 1.2 吸附热力学 Polanyi吸附理论认为，固体表面就像行星的重力场一一样，对附近的吸附质分子有一个引力，吸附质分子被吸引到表面，形成多分子吸附层。在平衡压力p时，设质量为M的气体发生吸附，形成多分子吸附层，吸附分子呈液体状态，吸附质在温度T时的液体密度为dT，则多分子吸附层的体积为： Polanyi在1914年提出了这个理论。虽然这个理论的适应范围只限于物理吸附，但因是热力学理论，不需要吸附层物理模型，与BET理论相比也有它的优点。 φ=M/ dT 根据吸附等温线(M和P的关系)，使用 1.2 吸附热力学 ε ＝f(φ) φ=M/ dT ε叫做吸附势(adsorption potential)，是吸附过程中单位摩尔的吉布斯自由能变化。如下图所示，可以把吸附层分为若干个等势面，这些等势面ε1、 ε2、 ε3、 …分别是吸附体积φ1、φ2、φ3、…的吸附层表面。 ， ， 、 、 能够求得ε和φ的关系，即 1.2 吸附热力学 ε ＝f(φ) ， ， 、 、 ε-φ图叫做特性曲线(characteristic curve)。 由于考虑到吸附位能与温度无关，因此对于一定的气体，其特性曲线也是一定的，而与温度