Herry, Langmuir, Freundlish吸附模型.pdf

一、概念 吸附气体或液体与固体接触时，其某些成分被固体富集的过程。气体或液体 的成分既然可以吸附到固体上， 说明有一种或多种无形的作用力在控制这个过程。 作用力分两类：1、物理吸附范德华力，即分子间的作用力，过程中没有电 子转移，需要的活化能也小，吸附量也低，吸附和解析的速率很快。2、化学吸 附吸附质分子与吸附剂表面的原子反应生成络合物，过程需要活化能；其吸 附和解析速率比物理吸附慢，且吸附速率随着温度的升高而增加。 吸附平衡： 吸附质分子到达吸附剂表面的数量等于吸附剂表面释放吸附质的速率。 二、亨利吸附等温式 单位吸附剂的吸附量和液体中吸附质的质量浓度呈正比 = q-单位吸附剂的吸附量 mg/mg; H-亨利系数 L/mg; c-吸附质在液体中的质量浓度 mg/L; 三、Langmuir 吸附等温线 假设吸附剂表面具有均匀的吸附能力，吸附机理均相同；而吸附质分子间 没有相互作用力， 也不影响分子的吸附， 吸附剂表面只形成单分子层吸附。 则有 吸附速率= (1 ) 解吸速率= Ka吸附速率常数 Kd解吸速率常数 c溶液中溶质的质量浓度，mg/L; qm是盖满一层单分子层的吸附量，q 是达到平衡时的吸附量，覆盖率 =q/qm ， 是吸附剂表面被吸附分子覆盖后的覆盖率；1- 是裸漏率 当吸附速率=解吸速率，则有： = = 1 1 + 1 k1=ka/kd a.如果吸附力弱或吸附质浓度低， k1c<1,上式分母中的 1 可以忽略不计， = Langmuir 吸附等温式可以变形成为直线式， 1 = 1 1 1 + 1 其中 1/q 为纵坐标，1/c 为横坐标，1/(qmk1)为斜率，1/qm为截距。 三、Freundlich 吸附等温式 这是一个经验式，表征不均匀表面吸附理论 = 1 k 为吸附常数； n 为常数，通常 n1,温度升高，1/n 趋于 1，一般认为，1/n 介于 0.10.5 时， 则容易吸附；1/n2 时,物质难以吸附。 将上式对数化，得到 = 1 + 以 lgq 和 lgc 作图，得到一条直线，斜率 1/n，截距 lgk 四、BET 方程 由 Brunauer, Emmett 和 teller 三人在 Langmuir 模型和假定的基础上，提出 的多层吸附理论。