03章 化学吸附作用.ppt

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1、第三章 化学吸附作用 1.多相催化反应进行的几个步骤多相催化反应进行的几个步骤（1）反应物分子由气体主体向催化剂的外表面扩散（外扩散）（2）反应物分子由外表面向内表面扩散（内扩散）（3）反应物吸附在表面上（4）反应物在表面上进行化学反应，生成产物（5）产物从表面上解吸（6）产物从内表面向外表面扩散（内扩散）（7）产物从外表面向气体主体扩散（外扩散）(3)、(4)、(5)属于表面控制过程2.物理吸附与化学吸附物理吸附与化学吸附 物理吸附物理吸附 化学吸附化学吸附作用力作用力 范德华力范德华力,类似为凝聚类似为凝聚,弱弱 化学键力（静电化学键力（静电 共价键力），强共价键力），强吸附热吸附热 8.

2、441.8kJ.mol-1 40kJ.mol-1吸附速率吸附速率 不须活化，快不须活化，快 需活化，慢需活化，慢脱附活化能脱附活化能 凝聚热凝聚热 化学吸附热化学吸附热发生温度发生温度 接近液化点接近液化点 高（高于液化点）高（高于液化点）选择性选择性 无无 有，与吸附质有，与吸附质吸附剂的本性有关吸附剂的本性有关吸附层吸附层 多层多层 单层单层H2在铁粉上的吸附等压线 3.化学吸附态及催化活化化学吸附态及催化活化（1）解离吸附与不解离吸附（2）均裂解离吸附和非均裂解离吸附化学吸附态：分子或原子在固体表面进行吸附时的化学吸附态：分子或原子在固体表面进行吸附时的化学状态、电子结构及几何构型。化学

3、状态、电子结构及几何构型。(共价键、配位键共价键、配位键和离子键）和离子键）（1）H2可均裂，也可非均裂（2）乙烯，非解离，形成2个键（3）CO在金属上线式 桥式 孪式Cu、PtNi、PdRh,Ru金属对气体分子的吸附顺序为：过渡金属：强吸附（过渡金属：强吸附（d电子、空轨道）电子、空轨道）非过渡金属：弱吸附（非过渡金属：弱吸附（s、p电子）电子）4.化学吸附强度与催化活性化学吸附强度与催化活性 为了定量比较气体在各种金属表面上化学吸附的强度，可以从实验中测量吸附热。例1 过渡金属催化剂上甲酸的分解反应甲酸盐的生成热相当于甲酸在金属上的吸附热；吸附热与吸附强度相关图中结果说明中等强度的吸附有利于化学反应例2 CO氧化活性与吸附热的关系图中结果说明中等强度的吸附有利于化学反应一个化学反应的进行必须有至少一种反应物经过化学吸附一个好的催化剂应该能形成中等强度的化学吸附键，它强到以使被吸附的反应物分子中的键断裂；但是它又不应该太强，以使表面中间物仅有一个短暂的滞留时间，并被产物分子迅速脱附，以使反应能以较大的速率继续进行下去