表面现象7.7固体对气体吸附.ppt

第七节 固体表面对气体的吸附,一. 固体表面对气体的吸附现象,吸附：气体分子（吸附质）自动地富集，停留在固体（吸附剂）表面的现象,机制：物理吸附，化学吸附，或两者兼有,吸附量：,二. 吸附等温线,一定温度下，吸附量与吸附质压力关系,I 型：单分子层吸附,IIV型：多分子层吸附，较复杂,三. 吸附等温式,主要有三种,1Freundlish经验式，描述 I 型曲线,k， (n1)为经验常数,线性式：,三. 吸附等温式,2. Langmuir等温式单分子吸附模型,假设：,吸附为单分子层气体只在固体空白处吸附 (2) 固体表面均匀吸附时释放热相同 (3) 被吸附分子之间无作用力分子离开固体几率相等,模型：,推导：,为复盖百分率,吸附速度= k0(1) p,解吸速度= k1,三. 吸附等温式,推导：,为覆盖百分率,吸附速度= k0(1) p,解吸速度= k1,平衡时 k0(1) p = k1,k0p = (k0p + k1),设m为饱和吸附量，,Langmuir式,三. 吸附等温式,p很小时，1bp， =mbp = Kp,线性关系式：,p很大时，1bp， =m,(1),(2),三. 吸附等温式,例 0C，活性炭3.002g吸附CO，数据如下， 求Freundlish和Langmuir的拟合公式。,Freundlish式：,ln V=0.7718lnp18.79（r=0.9987）,即V=6.942109p0.7718,三. 吸附等温式,例 0C，活性炭3.002g吸附CO，数据如下， 求Freundlish和Langmuir的拟合公式。,Langmuir式：,（r=0.9988）,三. 吸附等温式,3. BET吸附等温式多分子层吸附模型,由B.E.T三位科学家提出，可解释IIV型曲线，该理论在Langmuir基础上，结合多分子层吸附进行推导，最后结果,p/p*：相对压力 Vm： 第一层饱和吸附量（m3） V： 吸附量（m3） C：与吸附热有关的常数,式中，,Vm用于计算吸附剂比表面积,三. 吸附等温式,3. BET吸附等温式多分子层吸附模型,总表面A = 第一层饱和吸附总分子数分子截面积,T=273K，p=101325Pa时,三. 吸附等温式,例 0C，1.876103kg的某催化剂吸附丁烷，求其比表面积。 已知，丁烷分子截面积= 44.61020 m2， 0C时，p*= 10.32104 Pa。,( r= 0.9999 n=6),线性回归：,解,三. 吸附等温式,例 0C，1.876103kg的某催化剂吸附丁烷，求其比表面积。 已知，丁烷分子截面积= 44.61020 m2， 0C时，p* = 10.32104 Pa。,=24.40106m3,= 1.553105 m2kg1,请转下一节,