7.表面現(xiàn)象7.7固體對氣體吸附

1、第七節(jié) 固體表面對氣體的吸附一. 固體表面對氣體的吸附現(xiàn)象吸附：氣體分子（吸附質(zhì)）自動地富集，停留在固體（吸附劑）表面的現(xiàn)象 機(jī)制：物理吸附，化學(xué)吸附，或兩者兼有 單層單層或多層吸附層慢快吸附速度有無選擇性反應(yīng)熱相當(dāng)于相變熱吸附熱化學(xué)鍵力Wander walls力吸附力化學(xué)吸附物理吸附吸附量： 不易解吸 易解吸 吸附穩(wěn)定性 二. 吸附等溫線一定溫度下，吸附量與吸附質(zhì)壓力關(guān)系 p/p*I 型p/p*II 型p/p*型p/p*型p/p*V 型I 型：單分子層吸附 IIV型：多分子層吸附，較復(fù)雜 三. 吸附等溫式主要有三種 1Freundlish經(jīng)驗(yàn)式，描述 I 型曲線 k， (n1)為經(jīng)驗(yàn)常數(shù) 線

2、性式：三. 吸附等溫式2. Langmuir等溫式單分子吸附模型 假設(shè)： 吸附為單分子層氣體只在固體空白處吸附 (2) 固體表面均勻吸附時釋放熱相同 (3) 被吸附分子之間無作用力分子離開固體幾率相等 模型：吸附 k0解吸 k1推導(dǎo)：為復(fù)蓋百分率 吸附速度= k0(1) p 解吸速度= k1 三. 吸附等溫式推導(dǎo)：為覆蓋百分率 吸附速度= k0(1) p 解吸速度= k1 平衡時 k0(1) p = k1 k0p = (k0p + k1) 設(shè)m為飽和吸附量，Langmuir式 代入上式 則三. 吸附等溫式Langmuir式 p很小時，1bp， =mbp = Kp pp 很小p 很大線性關(guān)系式：

3、 特點(diǎn)：p很大時，1bp， =m (1)(2) 三. 吸附等溫式例 0C，活性炭3.002g吸附CO，數(shù)據(jù)如下， 求Freundlish和Langmuir的擬合公式。 p104/Pa1.332.674.005.336.678.009.33V106/m310.218.625.531.436.941.646.1lnp9.5010.1910.6010.8811.1111.2911.44lnV-11.49-10.89-10.58-10.37-10.21-10.09-9.98Freundlish式： ln V=0.7718lnp18.79（r=0.9987） 即V=6.942109p0.7718三. 吸

4、附等溫式例 0C，活性炭3.002g吸附CO，數(shù)據(jù)如下， 求Freundlish和Langmuir的擬合公式。 p104/Pa1.332.674.005.336.678.009.33V106/m310.218.625.531.436.941.646.1lnp9.5010.1910.6010.8811.1111.2911.44lnV-11.49-10.89-10.58-10.37-10.21-10.09-9.98p/V109/Pam31.301.441.571.701.811.922.02Langmuir式： （r=0.9988） 三. 吸附等溫式3. BET吸附等溫式多分子層吸附模型 由B.E

5、.T三位科學(xué)家提出，可解釋IIV型曲線，該理論在Langmuir基礎(chǔ)上，結(jié)合多分子層吸附進(jìn)行推導(dǎo)，最后結(jié)果 p/p*：相對壓力 Vm： 第一層飽和吸附量（m3） V： 吸附量（m3） C：與吸附熱有關(guān)的常數(shù) 式中， Vm用于計算吸附劑比表面積 三. 吸附等溫式3. BET吸附等溫式多分子層吸附模型 式中， Vm用于計算吸附劑比表面積 總表面A = 第一層飽和吸附總分子數(shù)分子截面積 T=273K，p=101325Pa時三. 吸附等溫式例 0C，1.876103kg的某催化劑吸附丁烷，求其比表面積。 已知，丁烷分子截面積= 44.61020 m2，0C時，p*= 10.32104 Pa。 ( r= 0.9999 n=6) 線性回歸： p(10-4Pa)0.7521.1931.6692.0882.3502.499V (106 m3)17.0920.6223.7426.0927.7728.30解p/p*0.0730.1160.1120.2020.2280.242 m34.606.348.139.7210.6211.29三. 吸附等溫式例 0C，1.876103kg的某催化劑吸附丁烷，