11.13
I 型吸附等温线描述化学吸附,表示在恒定温度下被吸附分子数量与压力之间的关系。
根据非解离吸附的朗缪尔等温线模型,吸附质在彼此不相互作用的相同表面位点上形成可逆的单分子层。
考虑气体A在表面M上可逆吸附,其吸附过程由速率常数ka决定,脱附过程由kd决定。吸附速率取决于压力和空位点的数量,而脱附速率则取决于被占据位点的数量。
在平衡状态下,令这些速率相等可得到朗缪尔方程,该方程通过参数 α(吸附与脱附速率常数之比)将表面覆盖率与压力关联起来。
修正的朗缪尔等温吸附模型用于解释解离吸附现象,即双原子分子解离为原子并分别占据吸附剂表面的不同吸附位点。在平衡状态下,通过令吸附速率与脱附速率相等并对方程进行整理,可得到修正的朗缪尔方程。
在两种模型中,低压力下表面覆盖率随压力线性增加,仅在非常高的压力下接近饱和,此时大多数表面位点已被占据。
吸附等温线是描述气相或液相中分子与表面相互作用的数学模型。其中最常见的两种等温线模型为 Langmuir 和 Freundlich 等温线,二者均与 I 型单层化学吸附相关。Langmuir 模型基于以下四个关键假设:
• 吸附量不得超过单层覆盖。
• 所有表面位点均等价。
• 分子仅在空位吸附。
• 吸附…