一个分子靠近表面时的能量变化情况iharbour2M+2ABD:解离能Q:物理吸附热DE:吸附活化能2M+AY:物理吸附态/前驱态SEQ:化学吸附热X:化学吸附过渡态a1E:脱附活化能2AOZ:化学吸附态2M-AOO8&高表面距高分子A,-表面S吸附体系的位能曲线AYX线:表示一个分子在表面的物理吸附过程BXZ线:表示活性原子在表面的化学吸附过程AYXZ线:表示一个分子在表面的解离化学吸附过程
一个分子靠近表面时的能量变化情况 分子A2 -表面S吸附体系的位能曲线 AYX线:表示一个分子在表面的物理吸附过程。 BXZ线:表示活性原子在表面的化学吸附过程。 AYXZ线:表示一个分子在表面的解离化学吸附过程。 D:解离能 Ea:吸附活化能 Qa:化学吸附热 Ed:脱附活化能 Qp:物理吸附热 Y:物理吸附态/前驱态 X:化学吸附过渡态 Z:化学吸附态
一个分子靠近表面时的能量变化情况iharbour图中B表示分子吸收能量D后而解离为原子时的能量状态D为解2M+2A离能当分子向表面靠近时,位能下降,在Y点发生了物理吸附,放出热量Q!为物理吸附热.物理吸附使分子更靠近表面,常D常也称其为前驱态.进一步吸收能量,越过交叉点X,进入解离的2M+A发4E原子化学吸附态(图中乙点),吸收的这部分能量通常称为吸附YQ1Z活化能Ead。00交叉点X是化学吸附的过渡态.从始态分子到解离为2M-A原子的化学吸附态放出的总能量,通常把这部分能量Q.称为化Q8&学吸附热。从化学吸附态,要克服一个能垒才可能发生脱附,变离表面距高到分子态,这部分能量E,称为脱附活化能分子A,-表面S吸附体系的位能曲线AYX线:表示一个分子在表面的物理吸附过程。。BXZ线:表示活性原子在表面的化学吸附过程AYXZ线:表示一个分子在表面的解离化学吸附过程
一个分子靠近表面时的能量变化情况 分子A2 -表面S吸附体系的位能曲线 AYX线:表示一个分子在表面的物理吸附过程。BXZ线:表示活性原子在表面的化学吸附过程。 AYXZ线:表示一个分子在表面的解离化学吸附过程。 图中B表示分子吸收能量D后而解离为原子时的能量状态.D为解 离能.当分子向表面靠近时,位能下降,在Y点发生了物理吸附 ,放出热量Qp,为物理吸附热. 物理吸附使分子更靠近表面,常 常也称其为前驱态.进一步吸收能量,越过交叉点X,进入解离的 原子化学吸附态(图中Z点),吸收的这部分能量通常称为吸附 活化能Ead。交叉点X是化学吸附的过渡态. 从始态分子到解离为 原子的化学吸附态放出的总能量,通常把这部分能量 Qad称为化 学吸附热。从化学吸附态,要克服一个能垒才可能发生脱附,变 到分子态,这部分能量Ede称为脱附活化能
iharbour吸附的位能曲线气体分子撞击晶面情况气体分子物理吸附分子口被“阱”或物体吸附位捕获,前驱态。化学吸附分子口扩散口化学吸附部位弹性散射非弹性散射。扩散。前驱态化学吸附态化学吸附态一个气体分子的吸附
— 气体分子 — 物理吸附分子 — 化学吸附分子 气体分子撞击晶面情况 ❑ 被“阱”或物体吸附位捕获,前驱态。 ❑ 扩散 ❑ 化学吸附部位 吸附的位能曲线 一个气体分子的吸附 化学吸附态 前驱态 扩散 非弹性散射 弹性散射 化学吸附态
iharbour氢在催化剂镍表面吸附位能曲线过渡态DH位能Ec0.0P与表面的距离mm-△HpAHc物理吸附曲线PNi物理吸附热-△Hp化学吸附曲线C解离能DHHNi化学吸附热-△Hc例:H在Ni上的吸附催化剂Ni使H,的解离能大大下降由图看出E<<DHH
氢在催化剂镍表面吸附位能曲线 由图看出EC<<DHH,催化剂Ni使H2的解离能大大下降
iharbour从吸附位能曲线还可得出以下两个结论:2M+2A1、由于表面的吸附作用,分子在表面上解离需要克服E。D能垒,在气相中直接解离则需要D,分子在表面上活化比2M+A;在气相中容易,这是由于催化剂吸附分子改变了反应途径Q1的结果。?O2M-A2、在数值上,脱附活化能等于吸附活化能与化学吸附热O8之和。因为能量的守和性是这一关系具有普遍性。离表面距高分子A,-表面S吸附体系的位能曲线
从吸附位能曲线还可得出以下两个结论: 1、由于表面的吸附作用,分子在表面上解离需要克服Ea 能垒,在气相中直接解离则需要D,分子在表面上活化比 在气相中容易,这是由于催化剂吸附分子改变了反应途径 的结果。 2、在数值上,脱附活化能等于吸附活化能与化学吸附热 之和。因为能量的守和性是这一关系具有普遍性。 分子A2 -表面S吸附体系的位能曲线