表面化学分析方法02.ppt

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加S使弯折位置中毒,可防止氢解
表面结构影响反应途径
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表面结构与催化活性关系
N2 + 3H2  2NH3
Fe单晶,20atm/700K
结构敏感反应:催化活性与表面结构有关
大晶体和小晶体上转换频率符合较好的一些结构非敏感反应
物理吸附和化学吸附
物理吸附的特点
(1)无选择性---只要条件适宜,任何气体都可以吸附在任何固体上
(2)吸附热与冷凝热相似(~ - 40kJ mol-1)
(3)范德华力(色散力,偶极力)
(4)低温
应用: 测表面积和孔径分布
对于W + O2 体系: 阱深ε= 11 kJ·mol-1,σ= Å
物理吸附的位能曲线可近似地用Lennard-Jones势表示:
排斥力
吸附力
化学吸附特点
(1)吸附热大(~ - 400kJ mol-1)
(2)选择性(不同金属,同一金属的不同晶面)
(3)化学键力
(4)吸附层在高温下稳定
应用:测活性表面积,解释动力学
H2-O2滴定
(a)发生选择性的原因
2Ws + N2(g) = 2(W-N)s
Ha = DN2 - 2X
X:W-N表面键的强度
S<0,G<0,所以H必须<0
N2在W (100)吸附,在W (110)面不吸附
(b) 吸附键强
T,K 1000K才除去W(100)面上的Na
van’t Hoff方程
化学吸附的描述
De:把粒子结合在一起的势阱的深度
r:原子间的距离
re:粒子的平衡间距
a:双原子分子简谐振子模型的弹力常数
Morse势能函数
H2在Ni上的吸附位能曲线
物理吸附
过渡态
化学吸附
DH-H:H2键能
qp:物理吸附热
Ea:吸附活化能
Ed:脱附活化能
q:化学吸附热