7.表面现象 7.7固体对气体吸附

第七节固体外表对气体的吸附一.固体外表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〕外表的现象机制：物理吸附，化学吸附，或两者兼有单层单层或多层吸附层慢快吸附速度有无选择性反应热相当于相变热吸附热化学键力Wanderwalls力吸附力化学吸附物理吸附吸附量：

不易解吸

易解吸

吸附稳定性

二.吸附等温线一定温度下，吸附量与吸附质压力关系p/p*I型p/p*II型p/p*Ⅲ型p/p*Ⅳ型p/p*V型I型：单分子层吸附II—V型：多分子层吸附，较复杂三.吸附等温式主要有三种1．Freundlish经验式，描述I型曲线

k，(n>1)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)固体外表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：吸附k0解吸k1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

代入上式则三.吸附等温式Langmuir式

p很小时，1>>bp，=mbp=Kp

pp很小p很大线性关系式：

特点：p很大时，1<<bp，=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。p10–4/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：lnV=0.7718lnp–18.79〔r=0.9987〕 即V=6.94210–9p0.7718三.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。p10–4/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/V10–9/Pam31.301.441.571.701.811.922.02Langmuir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

由三位科学家提出，可解释II~V型曲线，该理论在Langmuir根底上，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用于计算吸附剂比外表积三.吸附等温式3.BET吸附等温式多分子层吸附模型

式中，Vm用于计算吸附剂比表面积总外表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，1.87610–3kg的某催化剂吸附丁烷，求其比外表积。 ，丁烷分子截面积=44.610–20m2， 0C时，p*=10.32104Pa。(r=0.9999n=6)线性回归：p(10-4Pa)0.7521.1931.6692.0882.3502.499V

(106m3)17.0920.6223.7426.0927.7728.30解p/p*0.0730.1160.1120.2020.2280.242m–34.606.348.139.7210.6211.29三.吸附等温式例0C，1.87610–3kg的某催化剂吸附丁烷，求其比外表