扩散
• 脱附的产物
反应气流 (Diffusion Process)
Chapter 2. Adsorption in Catalysis 基本概念：
• 吸附（Adsorption）：气体和液体分子在固体表面的富集
• 吸附物 (Adsorptive)：被吸附的物质。
(Enrichment)。
• 吸附质 (Adsorbate)：处于吸附态的物质。
扩散
• 反应物
催化剂表面 (Diffusion Process)
吸附
• 反应物
催化剂表面 (Adsorption Process)
• 吸附态反应物 Processes)
迁移、重排、反应
催化剂表面 (Migration, Rearrangement, and/or Reaction
脱附
• 产物
催化剂表面 (Desorption Process)
• 结晶（晶体）：结构基元排列短程和长程有序。 （Crystals）
• 无定形物质：结构基元排列短程有序。 （Amorphous Materials）
• 配位多面体：某原子及其最接近的相邻成份组 成 一个多面体。
（Coordination Polyhedron）
化学键为共价键时，配位体的数目和位置由中心原子的轨道杂化决定； 化学键为离子键时，配位体的数目和位置由离子的半径决定。
配位不饱和的表面原子(Surface Atoms with unsaturated coordination
配位不饱和数 = 4
配位不饱和数 = 5
面心立方晶格 （010）晶面
近邻原子
中心原子
近邻未配 位原子
面心立方晶格 （110）晶面
Chapter 2. Adsorption in Catalysis
晶系 立方晶系 六方晶系 四方晶系 三方晶系 正交晶系
单斜晶系 三斜晶系
晶 胞 (Crystal Lattices) a = b = c, = = = 90o a = b c, = = 90o, = 120o a = b c, = = = 90o a = b = c, = = 90o a b c, = = = 90o a b c, = = 90o a b c, 90o
致密填充晶面
晶体表面稳定的特点：配位不饱和的原子数少 + 电中性
2. 动力学（Kinetics）：
温度、压力、结晶环境 等外部条件
凝聚、扩散、化学反应等 晶体长大的动力学
不同晶面的最终比例
Chapter 2. Adsorption in Catalysis
晶体表面的晶面（ Planes of Crystal Surfaces ）：
a 为晶胞参数
Chapter 2. Adsorption in Catalysis 晶体表面的晶面（ Planes of Crystal Surfaces ： 晶面指标
立方晶体的几组晶面指标 单晶铜的晶面指标及其取向
Chapter 2. Adsorption in Catalysis
晶体表面的晶面（ Planes of Crystal Surfaces ）： 晶 系分类 (Category of Crystal System): 七大晶系
Chapter 2. Adsorption in Catalysis
晶体表面的晶面（ Planes of Crystal Surfaces ）：
暴露晶面的影响因素 （Factors Influencing Exposed Crystal Planes）：
1. 热力学 (Thermodynamics): 表面能最小化
Chapter 2. Adsorption in Catalysis 晶体表面的晶面（ Planes of Crystal Surfaces ）： 晶 系分类 (Category of Crystal System): 七大晶系
P: 简单单位； I: 体心点阵单位；F: 面心点阵单位； C: 底心点阵单位；R: 简单三方点阵型式； H: 六方点阵型式
Chapter 2. 催化中的吸附作用 (Adsorption in Catalysis)
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前言
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2
Chapter 2. Adsorption in Catalysis
催化反应：五个过程
• 晶面指标 (Crystal plane index)：晶面在三个晶轴上的倒易截 数之比 （1/r : 1/s : 1/t = h : k : l）。
描述晶面：（h k l），如（100）、（110）、（111）等晶胞
• 晶胞 (Crystal Lattice): 晶体结构中的包含等同内容的基本单 位。可用六个参数（a、b、c 和 、、 ）表示晶胞的 大小和形状。
Chapter 2. Adsorption in Catalysis
晶体表面的晶面（ Planes of Crystal Surfaces ： 几个基本概念
• 晶面（Crystal plane）：晶体结构中的平面点阵。
• 晶棱 (Crystal side)：晶体结构中的直线点阵。
• 晶面夹角 (Angles between two crystal planes)：两个晶面间的 夹角（、、）。
• 吸附剂 (Adsorbent)：吸附别的物质的固体。
• 吸收 (Absorption)：气体或液体渗入固体体相(Infiltrate
into the bulk of the solid)。
注意区分： 吸附 和 吸收
Chapter 2. Adsorption in Catalysis
固体的表面结构 （Surface Structures of Solids：
Chapter 2. Adsorption in Catalysis
晶体表面的晶面（ Planes of Crystal Surfaces ： 晶面指标
（100）

（120）
平面点阵间距或晶面间
距（dhkl）随晶面指标 （h k l）上升而递减
（120）
（110）
（010）
dhkl = a/(h2 + k2 + l2)1/2