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简单介绍吸附的几种类型

更新时间:2022-12-10     点击次数:1801
    从气相中消失的气体分子或进入固体内部,或附着于固体表面,前者被称为吸收(absorption),后者被称为吸附(adsorption)。吸附和吸收统称为吸着(sorption)。多孔固体因毛细凝聚(capillary condensation)而引起的吸着作用也作为吸附作用。
  能有效地从气相吸附某些组分的固体物质称为吸附剂(adsorbent)。在气相中可被吸附的物质称为吸附物(adsorptive),已被吸附的物质称为吸附质(adsorbate)。有时吸附质和吸附物可能是不同的物种,如发生解离化学吸附时。
  1、固体表面
  固体表面的吸附特性取决于其表面和吸附质的特性及其相互作用。
  2、物理吸附和化学吸附
  物理吸附是由范德华力,包括偶极-偶极相互作用、偶极-诱导偶极相互作用和色散相互作用等物理力引起,它的性质类似于蒸汽的凝聚和气体的液化。
  化学吸附涉及化学成键,吸附质分子与吸附剂之间有电子的交换、转移或共有。
  国际纯化学和应用化学协会(IUPAC)推荐孔的大小限定如下:微孔(micropore)孔尺寸小于2 nm;中孔(mesopore),或称介孔,孔尺寸介于2 nm和50 nm之间;大孔(macropore)孔尺寸大于50 nm。孔大小范围的边界还依赖于吸附分子的性质和孔的形状,微孔还可被划分为超微孔(ultramicropore,
  如3A分子筛孔径过小,只能有效地吸附水分子。4A分子筛可以吸附氖、氩、氪、氮、氧、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4和C3H6等分子,而不能吸附丙烷和3个碳原子以上的有机物。正戊烷和异戊烷分子直径分别为0.49 nm和0.56 nm,利用正戊烷分子略小可以进入5A分子筛孔道可以分离正戊烷和异戊烷。
  纳米孔道空间不仅是吸附场所,同时又是反应空间。特异的分子场,不但增强了分子间的相互作用,必然也影响材料的催化性能。
  3、吸附量和吸附曲线
  吸附量是一热力学量,是表示吸附现象最重要的数据。吸附量常用单位质量吸附剂吸附的吸附质的量(质量、体积、物质的量等)表示。气体在固体表面上的吸附,吸附量(V)是温度、气体平衡压力(p)、吸附质(g)以及吸附剂(s)性质的函数。
  吸附等温线往往采用吸附量与气体相对压力p/p0的关系表达,V=f(p/p0),p为气体吸附平衡压力,p0为气体在吸附温度下的饱和蒸气压(吸附温度控制在气体临界温度之下)。
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