吸附动力学简介.ppt

吸附动力学简介简介①①根本概念②②准一级动力学模型③③准二级动力学模型根本概念l物理吸附   物理吸附也称范德华吸附，它是由吸附质和吸附剂分子间作用力所引起吸附剂外表的分子由于作用力没有平衡而保存有自由的力场来吸引吸附质，由于它是分子间的吸力所引起的吸附，所以结合力较弱，吸附热较小，吸附和解吸速度也都较快被吸附物质也较容易解吸出来，所以物理吸附在一定程度上是可逆的l化学吸附  吸附质分子与固体外表原子〔或分子〕发生电子的转移、交换或共有，形成吸附化学键的吸附由于固体外表存在不均匀力场，外表上的原子往往还有剩余的成键能力，当气体分子碰撞到固体外表上时便与外表原子间发生电子的交换、转移或共有，形成吸附化学键的吸附作用l吸附过程的动力学研究主要是用来描述吸附剂吸附溶质的速率快慢，通过动力学模型对数据进行拟合，从而探讨其吸附机理准一级动力学反响l在在准准一一级级动动力力学学反反响响中中, ,吸吸附附质质从从溶溶液液中中到到达达吸吸附附剂剂外外表表是是受受扩扩散散步步骤骤控控制制, ,吸吸附附剂剂外外表表有有只只有有一一种种结结合位点lln(qe-qt) = lnqe-K1tln(qe-qt) = lnqe-K1tl尽尽管管一一级级动动力力学学模模型型已已经经广广泛泛地地用用于于各各种种吸吸附附过过程程, ,但但它它却却有有局局限限性性。

一一级级线线性性图图是是由由lnln ( ( QcQc -Qt-Qt ) ) 对对时时间间作作图图, ,因因此此必必须须先先得得到到QcQc值值, , 但但在在实实际际的的吸吸附附系系统统中中, , 可可能能由由于于吸吸附附太太慢慢, , 到到达达平平衡衡所所需需时时间间太太长长, ,因因而而不不可可准准确确测测得得其其平平衡衡吸吸附附量量QcQc值值, ,因因此此, ,它它常常常常只只适适合合于于吸吸附附初初始始阶阶段段的的动动力力学学描描述述, ,而而不不能能准准确确地地描述吸附的全过程描述吸附的全过程l 准二级动力学反响l是是基基于于假假定定吸吸附附速速率率受受化化学学吸吸附附机机理理的的控控制制这这种种吸吸附附涉涉及及到到吸吸附附质质与与吸吸附附剂剂之之间间电电子子对对公公用用或或转转移移吸吸附附质质从从溶溶液液中中到到达达吸吸附附剂剂外外表表化化学学吸吸附附机机理控制的理控制的,吸附剂外表有两种结合位点吸附剂外表有两种结合位点l符符合合二二级级模模型型那那么么说说明明吸吸附附动动力力学学主主要要是是受受化化学学作用所控制作用所控制,而不是受物质传输步骤所控制而不是受物质传输步骤所控制 l 2024/9/4颗粒内扩散模型• 颗粒内扩散模型最早由Weber 等提出，其表达式为： •       Qt=kpt½•式中，kp 为颗粒内扩散速率常数，mg·(g·min1/2) -1 ，kp值越大，吸附质越易在吸附剂内部扩散，由Qt—t1/2 的线形图的斜率可得到Kp.根据内部扩散方程，以Qt对t1/2作图可以得到一条直线。

假设存在颗粒内扩散，Qt对t0. 5为线性关系，且假设直线通过原点，那么速率控制过程仅由内扩散控制否那么，其它吸附机制将伴随着内扩散进行。