iharbour物理吸附(physisorption)与化学吸附(chemisorption)化学吸附物理吸附吸附作用吸附质分子和吸附中心之间化学键的分子间作用力,如永久性偶极矩,诱导性偶形成极矩,四极吸引作用等吸附热>80 kJ/mol0-40 kJ/mol吸附速率活化吸附,吸附速率慢非活化吸附,吸附速率快脱附活化能~凝聚热≥化学吸附热发生温度高温(>气体的液化点)接近气体的液化点选择性无选择性有选择性,与吸附质,吸附剂本质有关单层吸附层多层可逆可逆性可逆或不可逆
二、物理吸附(physisorption)与 化学吸附(chemisorption) 化学吸附 物理吸附 吸附作用 吸附质分子和吸附中心之间化学键的 形成 分子间作用力,如永久性偶极矩,诱导性偶 极矩,四极吸引作用等 吸附热 >80 kJ/mol 0-40 kJ/mol 吸附速率 活化吸附,吸附速率慢 非活化吸附,吸附速率快 脱附活化能 化学吸附热 凝聚热 发生温度 高温(>气体的液化点) 接近气体的液化点 选择性 有选择性,与吸附质,吸附剂本质有关 无选择性 吸附层 单层 多层 可逆性 可逆或不可逆 可逆
iharbour5某些气体的液化潜热和最大物理吸附热气体H202N2CONH,H,OCl2CO2CH4C,H4C,H25.616.0225.19.1214.6424.0123.2644.22Q (kJ/mol)0.926.6918.418.420.925.137.720.933.537.737.735.6Qmax20.958.6(kJ/mol)某些气体的化学吸附热(kJ/mol)气体TiTaWFeNiPtNbCrMoMnCoRhH27113418818816711702720494293N2586293CO640192176372222CO2682703552456339225146184301155NH3188C,H4577427286243209
气体 H2 O2 N2 CO CO2 CH4 C2H4 C2H2 NH3 H2O Cl2 Q (kJ/mol) 0.92 6.69 5.61 6.02 25.1 9.12 14.64 24.01 23.26 44.22 18.41 Qmax (kJ/mol) 8.4 20.9 20.9 25.1 37.7 20.9 33.5 37.7 37.7 58.6 35.6 某些气体的液化潜热和最大物理吸附热 气体 Ti Ta Nb W Cr Mo Mn Fe Co Ni Rh Pt H2 188 188 167 71 134 117 O2 720 494 293 N2 586 293 CO 640 192 176 CO2 682 703 552 456 339 372 222 225 146 184 NH3 301 188 155 C2H4 577 427 286 243 209 某些气体的化学吸附热(kJ/mol)
iharbour吸附位能曲线吸附的微观过程,吸附过程中的能量关系以及物理吸附与化学吸附的转化关系,都可采用位能曲线加以说明表示吸附质分子所具有的位能与其吸附表面距离之间的关系。吸附位能曲线:??位能爱纵坐标表示位能,横坐标表示分子与催化剂表面间的距离,横坐标上点表示分子位能为零。氢分子的物理吸附0.5离表面之距离/nm曲线P表示氢分子以范德华力AH.AH吸附在Ni表面时位能变化。HHAHp物理吸附热Qp曲线C表示氢原子以化学键吸附在N表过渡态面时位能变化。AHc化学吸附热QEa:吸附活化能氢分子的化学吸附Ed:脱附活化能氢分子在镍表面上吸附的位能曲线及表面吸附状态
11/25/2021 吸附位能曲线 吸附的微观过程,吸附过程中的能量关系以及物理吸附与化学吸附的转化关系,都可 采用位能曲线加以说明。 吸附位能曲线:表示吸附质分子所具有的位能与其吸附表面距离之间的关系。 氢分子在镍表面上吸附的位能曲线及表面吸附状态 纵坐标表示位能,横坐标表示分子与催 化剂表面间的距离,横坐标上点表示分 子位能为零。 曲线P表示氢分子以范德华力 吸附在Ni表面时位能变化。 ΔHp物理吸附热 QP 曲线C表示氢原子以化学键吸附在Ni表 面时位能变化。 ΔHc化学吸附热QC Ea:吸附活化能 Ed:脱附活化能
iharbour三、吸附位能曲线物理吸附位能变化:通常用Lennard-Jones曲线来描述X能量S+AY与衣面距离一A,分子在固体表面S上的物理吸附位能曲线Qp:物理吸附热
三、吸附位能曲线 物理吸附位能变化:通常用Lennard-Jones曲线来描述 QP:物理吸附热 A2分子在固体表面S上的物理吸附位能曲线
iharbour活性原子在固体表面化学吸附位能变化:通常用Morse公式近似计算4S+APS-A活性原子A在固体表面S上的吸附位能曲线Q:形成吸附物种S-A所释放的能量。I:平衡距离
活性原子在固体表面化学吸附位能变化:通常用Morse公式近似计算 活性原子A在固体表面S上的吸附位能曲线 Qa:形成吸附物种S-A所释放的能量。 ra : 平衡距离