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物理化学5.6 BET多分子层吸附理论
§5.6固体表面对气体的吸附 (6)BET多分子层吸附定温线
●物理吸附和化学吸附区别
●吸附剂只有一种吸附位,且吸附质只有一种吸附态 的Langmuir吸附
bpA
1 bpA
bp
1 bp
A
bA pA 1bA pA bB
pB
B
bB pB 1bA pA bB
pB微孔中的凝聚。 该吸附剂没有中孔和大孔
吸附定温线Ⅲ:
吸附量全部来自吸附质在吸附剂中、大 孔中的凝聚。 该吸附剂没有微孔,且吸附质 与吸附剂的作用较弱。
吸附定温线Ⅳ:
相对压力较低段:单层吸附,在小孔中的凝聚。 相对压力较高段:在中孔中的凝聚。 该吸附剂中孔丰富,但没有大孔
在一定温度下,吸附质的平衡吸附量 随吸附质的平衡分压改变的曲线。
bpA
1 bpA
V
Vm
气体分子以多分子层物理吸附于固体表面:
1938 年 , Brunauer , Emmett 和 Teller 三 人 在 Langmuir 单 分子层吸附理论基础上提出了多分子层吸附理论,简称 BET理论。
该理论假设:
图5.17 BET多分子吸附模型
固体表面是均匀的(各处吸附能力相同); 吸附靠分子间力,吸附可以是多分子层的; 被吸附的气体分子(横向)之间无相互作用力;
吸附与脱附建立起动态平衡。
由BET理论导出的结果是:
V
(
p p
p)
1 VmC
C 1 .
VmC
p p
——BET多分子层吸附定温式
吸附定温线Ⅴ:
吸附量全部来自吸附质在吸附剂中孔中 的凝聚。 该吸附剂没有微孔和大孔,且吸附质 与吸附剂的作用较弱。
常见的BET吸附定温线
IUPAC的规定:各类代表指定的吸附定温线形状。
V—达吸附平衡时吸附气体的体积; Vm—单层覆盖对应的吸附气体体积; p*—在吸附温度T,液体的饱和蒸气压;
C—与吸附第一层气体的焓及该气体的凝结焓有关的常数。
V
(
p p
p)
1 VmC
C 1. VmC
p p
——BET多分子层吸附定温式
★重要应用——比表面测定:
p
p
若以 V p* p
对 p * 作图
物理吸附测定仪
斜率 C 1 VmC
截距 1 VmC
Vm
1 截距
斜率
常用液氮温度(77 K)下测定。 N2为吸附
质,其截面积σ=16.2×10-20 m2。
(7)常见的BET吸附定温线
吸附定温线Ⅱ:
开尔文方程
ln
pr p
2
r
MB
B RT
相对压力较低段:单层吸附,在小孔中的凝聚。 相对压力较高段:在中孔和大孔中的凝聚。