簡單介紹吸附的幾種類型
閱讀:4209 發(fā)布時間:2022-12-10
從氣相中消失的氣體分子或進入固體內部,,或附著于固體表面,,前者被稱為吸收(absorption),后者被稱為吸附(adsorption),。吸附和吸收統(tǒng)稱為吸著(sorption),。多孔固體因毛細凝聚(capillary condensation)而引起的吸著作用也作為吸附作用,。
能有效地從氣相吸附某些組分的固體物質稱為吸附劑(adsorbent)。在氣相中可被吸附的物質稱為吸附物(adsorptive),,已被吸附的物質稱為吸附質(adsorbate),。有時吸附質和吸附物可能是不同的物種,如發(fā)生解離化學吸附時,。
1,、固體表面
固體表面的吸附特性取決于其表面和吸附質的特性及其相互作用。
2,、物理吸附和化學吸附
物理吸附是由范德華力,,包括偶極-偶極相互作用、偶極-誘導偶極相互作用和色散相互作用等物理力引起,,它的性質類似于蒸汽的凝聚和氣體的液化,。
化學吸附涉及化學成鍵,吸附質分子與吸附劑之間有電子的交換,、轉移或共有,。
國際純化學和應用化學協(xié)會(IUPAC)推薦孔的大小限定如下:微孔(micropore)孔尺寸小于2 nm;中孔(mesopore),,或稱介孔,,孔尺寸介于2 nm和50 nm之間;大孔(macropore)孔尺寸大于50 nm,??状笮》秶倪吔邕€依賴于吸附分子的性質和孔的形狀,,微孔還可被劃分為超微孔(ultramicropore,,
如3A分子篩孔徑過小,只能有效地吸附水分子,。4A分子篩可以吸附氖,、氬、氪,、氮,、氧、CO,、CO2,、CH4、C2H6,、C2H4和C3H6等分子,,而不能吸附丙烷和3個碳原子以上的有機物。正戊烷和異戊烷分子直徑分別為0.49 nm和0.56 nm,,利用正戊烷分子略小可以進入5A分子篩孔道可以分離正戊烷和異戊烷,。
納米孔道空間不僅是吸附場所,,同時又是反應空間。特異的分子場,,不但增強了分子間的相互作用,,必然也影響材料的催化性能。
3,、吸附量和吸附曲線
吸附量是一熱力學量,,是表示吸附現(xiàn)象最重要的數(shù)據(jù)。吸附量常用單位質量吸附劑吸附的吸附質的量(質量,、體積,、物質的量等)表示。氣體在固體表面上的吸附,,吸附量(V)是溫度,、氣體平衡壓力(p)、吸附質(g)以及吸附劑(s)性質的函數(shù),。
吸附等溫線往往采用吸附量與氣體相對壓力p/p0的關系表達,,V=f(p/p0),p為氣體吸附平衡壓力,,p0為氣體在吸附溫度下的飽和蒸氣壓(吸附溫度控制在氣體臨界溫度之下),。