可逆吸附

可逆吸附

可逆吸附(The reversible adsorption)是指改變外界條件,吸附脫附可交替進行的過程。發生可逆吸附時,吸附分子的性質不發生變化。物理吸附是可逆吸附。化學吸附因為形成的化學鍵很強,使吸附實際上成為不可逆的,只有在較高溫度,低壓條件下才能發生脫附。

基本介紹

  • 中文名:可逆吸附
  • 外文名:The reversible adsorption
  • 學科:冶金工程
  • 領域:冶煉
  • 釋義吸附脫附可交替進行的過程
  • 類型:化學吸附
定義,可逆吸附簡介,CO的可逆吸附現象,CO可逆吸附熱,

定義

可逆吸附(The reversible adsorption)是指改變外界條件,吸附脫附可交替進行的過程。發生可逆吸附時,吸附分子的性質不發生變化。物理吸附是可逆吸附。化學吸附因為形成的化學鍵很強,使吸附實際上成為不可逆的,只有在較高溫度,低壓條件下才能發生脫附。

可逆吸附簡介

化學吸附是分子與催化劑表面原子間形成吸附化學鍵,具有選擇性,是多相催化反應的重要步驟,一般採用流動體系程式升溫技術研究化學吸附過程。實驗測定某溫度下的吸附量,大都採用脈衝法;研究吸附一脫附動態時都是先吹掃後再做TPD(程式升溫脫附),這實質上是認為化學吸附是不能用簡單的吹掃辦法除去的不可逆過程,而物理吸附則是可逆的。在實際反應條件下,反應物在催化劑表面上的吸附可分為可逆與不可逆兩類,它們在多相催化反應中都對活性、選擇性和穩定性作出貢獻 ,研究CO加氫生成甲醇反應時,發現可逆吸附氫與不可逆吸附氫及可逆吸附一氧化碳與不可逆吸附一氧化碳在反應中所起的作用是不同的,並認為甲醇的生成是可逆吸附氫與可逆吸附一氧化碳作用的結果。

CO的可逆吸附現象

催化劑用H2還原後,以He吹掃冷卻至80℃ ,在He流動體系中,脈衝N2-CO混合氣,第一次脈衝只有N2峰,說明CO 全部吸附在催化劑上;第二次脈衝除N2峰外,還有部分CO峰,但從出峰結果來看,CO與N2停留時間不同,這說明CO除不可逆吸附外,還存在可逆吸附;第三次與第四次脈衝色譜圖一致,CO出峰時間均為43.1s,說明第二次脈衝後,CO不可逆吸附已飽和,可逆吸附可重複進行。每次保持脈衝量與間隔時同一致,則CO 出峰時間相同,比N2的保留時間長,當Ni-Zn/C催化劑經脈衝空氣氧化成NiO-ZnO/C後,在相同條件下不吸附CO,甚至可逆吸附也不存在。第一次脈衝和第二次脈衝, N2與CO都同時出峰,峰的大小也一樣,說明CO與N2都不吸附由此可見,這種可逆吸附是有選擇性的;在催化反應中,催化劑表面具有選擇性可逆吸附是極為重要的。

CO可逆吸附熱

可逆吸附在測定中往往難以進行表征,我們考慮採用相對保留體積和吸附熱來表征CO的可逆吸附。對於CO在不同催化劑上的可逆吸附量可用相對保留體積來表征,CO在兩種催化劑上的相對保留體積隨溫度升高而迅速降低。也就是說CO在催化劑上的可逆吸附量隨溫度升高而減少,但它們減少的程度不一樣這是因為它們的吸附熱不同。這種可逆吸附熱介於一般的物理吸附熱和化學吸附熱之間。

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