催化原理吸附作用.ppt

第二章吸附作用吸附作用参考书：一、概述吸附吸/脱附（Adsorption）吸附和脱附的定义什么是表面？GerhardErtl，TheNobelPrizeinChemistry2007Fritz-Haber-InstitutderMax-Planck-Gesellschaft,Berlin,Germany1、晶体七大晶系晶体缺陷晶体缺陷点缺陷SchottkydefectsFrenkeldefectsExtrinsicdefects线缺陷Burger回路线缺陷面缺陷电子缺陷Al2O32.晶面与晶面指数低密勒指数表面高密勒指数的表面3、催化剂的表面结构表面驰豫（Surfacerelaxation）表面重构（Surfacereconstruction）烧结（Sintering）吸附（Adsorption）Metal§2物理吸附与化学吸附吸附的分类物理吸附与化学吸附的区别2、吸附位能曲线2、吸附位能曲线化学吸附类型2.缔合和解离的化学吸附吸附态和吸附化学键1.氢的吸附2、O2的吸附氧与过渡金属生成的络合物：电子顺磁共振对于O2-,O-,O3-在MgO上的吸附，在ESR（电子自旋共振）上得到的图谱为：3.CO的吸附4、烃的吸附饱和烃在过渡M上的吸附为解离吸附（均裂）在M-O上吸附（非均裂，解离）烯烃：解离吸附烯烃的缔合吸附（非解离吸附）其他烯烃定位吸附：
均匀表面：催化剂表面上任何吸附位之间的能量波动相同，所有吸附位的能量彼此相等。
非均匀表面：化学吸附总是定位吸附，吸附分子的迁移要有能量。6、溢流（Spillover）现象7、吸附热吸附热的测定2．克劳修斯――克拉贝龙（Clausius—Clapeyron）方程计量Q随θ下降的原因：
表面不均匀，分子首先吸附在表面最活泼的地方，所以放出的热量也最大；
（固有的不均匀性）

(2)吸附分子的使表面极化，排斥其他分子。
（诱导不均匀性）固有的不均匀性晶粒越小，配位数低的原子越多。
诱导不均匀性吸附热与活性之间的关系－火山型曲线甲酸金属上的催化分解反应对于催化反应，吸附是很重要的，
过强，过弱都不行，而吸附热是衡量吸附强弱的量度。

从以上的情况可以看出：
化学吸附过强，在表面形成稳定的化合物，降低了反应活性，甚至形成了毒物，如：S等会中毒催化剂；
化学吸附过弱，反应物分子没有得到充分的活化，使在固体催化剂表面的浓度很低。吸附速率与脱附速率—吸附脱附理想状态吸/脱附速率方程吸附脱附Ed(θ)/Ea(θ)：与θ无关—Langmuir模型
Ed(θ)/Ea(θ)：随θ线性变化—Elovich方程
Ea＝Ea0＋αθEd=Ed0－βθ
Ed(θ)/Ea(θ)：随θ对数变化—Kwan方程
Ea＝Ea0＋αlnθEd=Ed0－βlnθ

9、吸附平衡吸附等温线吸附等温式Langmuir吸附等温式当吸附很弱或压力很低，则：aP<<1,θ=aPFreundlich吸附等温式Tenkin(焦姆金)吸附等温式第3章催化剂宏观结构参量的表征内容BET方程与表面积的测定在恒温()T时，q=f(p)，先形成第一层吸附，称为单吸附层。随着压力的升高，吸附层越来越多，形成多分子吸附层。斜率=(C-1)/VmC
截距=1/VmC
Vm=1/(斜率+截距)

用测定吸附质的体积时，吸附分子数：
（No为阿佛加德罗常数）

用测定吸附质的重量时：

总表面积：S=NmA(Å)2
催化剂的比表面积：Sg=S/G(G为催化剂的重量)表面积的测定：体积和密度孔容孔径及分布的测定2．毛细管凝结法滞后现象存在时：
与同一压力P对应的吸附量，V吸<V脱；
与同一吸附量V对应气体压力，P吸>P脱。
出现滞后环的原因：Cohan模型3压汞法