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等容吸附热焓计算

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第二章：表面吸附与表面反应

第二章：表面吸附与表面反应

第⼆章：表⾯吸附与表⾯反应第⼆章：表⾯吸附与表⾯反应吸附和脱附是催化反应中不可缺少的两步?是催化剂对反应施加作⽤的基本步骤，可以说，没有反应物吸附就不可能存在催化剂发⽣催化作⽤的问题。

?吸附理论是催化作⽤理论的基础理论§1、吸附现象1、吸附产⽣的原因2、基本术语图2-1：⽓体在致密⽆孔固体表⾯上的吸附（物理吸附模型）吸附：⽓体或液体在固体表⾯上，或⽓体在液体表⾯上的富集过程,这种现象也称之为吸附现象。

?脱附：吸附的逆过程固体表⾯层：与吸附物产⽣相互作⽤的表⾯层，⼀般只有⼏个原⼦层厚度。

?吸附量：?吸附物：流体中能被吸附的物质，也称吸附质。

?吸附态：吸附质在表⾯吸附后的状态。

?吸附剂：能起吸附作⽤的物质。

?吸附中⼼：吸附是发⽣在吸附剂表⾯上的局部位置表⾯吸附络合物：指得是吸附中⼼与吸附质共同构成的结合体。

3、吸附热效应吸附物在吸附剂上的吸附所产⽣的热效应。

?表⾯吸附常常是放热的，这是吸附的必然结果，因为，吸附物在吸附剂上的吸附过程都是⾃发过程，即：⾃由能ΔG吸＜0⽽ΔG吸=ΔH吸—TΔS吸即ΔH吸—TΔS吸＜0所以ΔH吸＜TΔS吸换句话说，若ΔS吸为负值，则ΔH吸也必为负值。

此时，吸附为放热过程。

吸附物在吸附剂表⾯上形成了⼀个更为有序的体系，吸附物分⼦的⾃由度数必然减少，所以ΔS吸＜0是这种吸附的必然结果，即ΔH吸＜0。

?对物理吸附来说，被吸附的分⼦⼀定不发⽣解离，物理吸附⼀定是放热的。

对化学吸附来说，被吸附的分⼦会有两种情况：解离与不解离。

不解离的化学吸附，有ΔS吸＜0，吸附过程⼀定是放热的解离化学吸附，可能有ΔS吸＜0或ΔS吸＞0，这样，吸附过程就可能为吸热的，也可能是放热的。

如：在适当的温度下，H2在Fe上的吸附：H2＋Fe（受S污染）──→H2分⼦被解离为两个氢原⼦，且可在Fe表⾯上作⼆维⾃由运动。

被吸附的氢原⼦的⾃由度= 2（⼆维运动）+ 2（振动）= 4两个氢原⼦的⾃由度= 4×2 = 8氢分⼦= 3（三维运动）+ 3（振动＋转动）= 6 所以：ΔS吸＞0出现H2在Fe上的化学吸附为吸热。

第五章_固体表面吸附(固-气界面吸附)

第五章_固体表面吸附(固-气界面吸附)
De : 一孤对粒子从无穷远至键合离子间的平衡距离 re 的结合能； r: 孤对原子中表面一原子与吸附质原子间任意的距离。 a:双原子分子的弹力系数。
③化学吸附具有选择性
如：CO在金属表面上的吸附
O C MM
OO CC MM
NO + 1/2O2 CH2=CH2 + 1/2O2
NO2 O
NO只在Pt上吸附 只用Ag作催化剂。
无选择性；吸附热与气体凝聚热相近；吸附速度快；多层吸附。
（2）相互作用势能
设 f 代表作用力，r 为粒子间距离，U(r)为粒子间相互作用势能，有：
f U (r) r
或
r
U(r)
f dr
永久偶极矩相互作用势能为：
U (r)
2 3
12 22
3k Tr 6
诱导偶极矩相互作用势能为：
Ui(r)
( i 2 12
使体相中某些组分在表面区产生富集的现象。 其特点为组成随表面吸附质不同而变化。
如：Ag-Pd合金，吸附CO时，体相中的Pd可通过扩散到达 表面与CO形成羰基键，从而使表面富Pd。除去CO后，表面 组成由回到原来的状态。
第二节 物理吸附和化学吸附
1、物理吸附与Lennard-Jone势能曲线
（1）物理吸附特点
S
RT
则：
p
或： bp
b(1 )
1 bp
若有两种气体存于表面而发生竞争吸附时：
则：
A
பைடு நூலகம்
bA pA 1 bA pA bB
pB
B
bB pB 1 bA pA bB
pB
如果吸附解离成两个碎片，且各占据一个吸附位置，则：
f ( ) (1 )2 f '( ) 2

吸附热力学-吸附及吸附过程PPT课件

吸附热力学-吸附及吸附过程PPT课件

2021/1/23
2021
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3）Langmuir吸附等温式
ap 1 ap
以θ对p 作右图：
①当p很小或吸附很弱时， ap<<1，q = ap，q 与 p 成线 性关系。
1.2 吸附热力学
②当p很大或吸附很强时，ap>>1，q =1，q 与 p无关， 吸附已铺满单分子层。
③当压力适中，q ∝pm，m介于0与1之间。
1.2 吸附热力学
✓竞争的兰缪尔吸附等温式
当A和B两种粒子都被吸附时，A和B分子的吸附与解吸速率 分别为：
ra k1pA(1AB) rd k-1A
ra k1' pB(1AB) rd k'1B
达吸附平衡时，ra = rd
A 1A B
apA
B 1A B
a'
pB
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3）Langmuir吸附等温式
lTnp等量RQ2T或: 1pTp等量RQ2T
附热接近于凝聚热。
✓总吸附量等于各层吸附量之和。
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4）BET 吸附等温式
1.2 吸附热力学
➢ 在上述基础上他们导出了BET吸附二常数公式。
VVm(psp)1[ c(cp1)p/ps]
✓式中：两个常数为c和Vm，c是与吸附第一层气体的吸附热及该气体 的液化热有关的常数,Vm为铺满单分子层所需气体的体积。 ✓p和V分别为吸附时的压力和体积，ps是实验温度下吸附质的饱和蒸汽 压。 ➢比压太低，建立不起多分子层物理吸附； ➢比压过高，容易发生毛细凝聚，使结果偏高。
1.2 吸附热力学
✓气体混合吸附的Lngmuir等温式

吸附热力学

吸附热力学
而且，内能和焓都是状态函数，其变化数值只决定 于体系的起始状态和最终状态，而与变化的途径和 方式无关。
焓的导出虽借助于恒压过程，但不是说其它过程就 没有焓变。
由于许多化学反应都是在仅做体积功的恒压条件下 进行的，其化学反应的热效应 QP = △H，因此，在 化学热力学中，常常用△H 来直接表示恒压反应热 而很少用 Qp。
三、吸附热力学
• 由于吸附过程是自发的，根据前面可知： 吸附过程中自由能ΔG为负值。
• 吸附质的含量在经过吸附剂的吸收后变小，所以分子或离 子在过程中增加了有序度，即：ΔS为负值
• 根据吉布斯函数：G = H – TS
• 焓变ΔH必须小于零，也就是说吸附过程都是放热的过程
在吸附压力恒定时，吸附 量随吸附温度的变化而变 化，可得到吸附等压线
∆G= G1-G2 这时有三种情况：
∆G<0，自发过程，体系可发生从1到2的变化过 ∆G=0，体系处于平衡状态 ∆G=0，非自发过程，即可发生由状态2 到状态1的自动变化过程
~ 熵判据和吉布斯函数判据的比较 ~
熵判据
吉布斯函数判据
系统
孤立系统
封闭系统
过程
任何过程
等温、恒压、不做非体积功
自发变化的方向 熵值增大, ΔS > 0 吉布斯函数值减小, ΔG < 0
7、熵
熵 (entropy)
熵代表体系混乱度的大小，用 S 表示，单位是 J·K-1。
• 体系的混乱度越大，熵值越大。 • 熵是体系的状态函数，属广度性质，其大小也只取
决于体系的始态与终态，与变化途径无关。
熵变的计算
体系由始态变至终态时引起状态函数熵的变化值△S 为：
△S = S2 - S1 =

吸附热力学及动力学的研究

吸附热力学及动力学的研究

吸附热力学及动力学的研究摘要：杂乱无章的实验数据，不经过数学处理, 得不到能够描述它们的模型,其本身无论在科学理论上，还是在应用技术上都没有太大的实际意义。

本文综述了近些年来在液固吸附理论研究领域对吸附等温线，吸附热力学及吸附动力学的研究进展.论述5 种类型吸附等温线，总结了热力学中△H、△G、△S的几种求算方法，以及5种吸附动力学的模型，从而，为吸附实验数据的处理和模型优选,,提供依据。

关键字:吸附等温曲线热力学动力学1吸附等温曲线吸附等温曲线是指在一定温度下溶质分子在两相界面上进行的吸附过程达到平衡时它们在两相中浓度之间的关系曲线。

在一定温度下, 分离物质在液相和固相中的浓度关系可用吸附方程式来表示。

作为吸附现象方面的特性有吸附量、吸附强度、吸附状态等, 而宏观地总括这些特性的是吸附等温线。

［1］1。

1Langmuir 型分子吸附模型Langmuir 吸附模型是应用最为广泛的分子吸附模型,Langmuir 型分子吸附模型［2］就是在Langmuir 吸附模型的基础上,研究者就Langmuir 吸附模型的局限性进行了改进、发展,形成了一系列的分子吸附模型。

1. 1。

1 Langmuir 分子吸附模型Langmuir 分子吸附模型是根据分子间力随距离的增加而迅速下降的事实,提出气体分子只有碰撞固体表面与固体分子接触时才有可能被吸附，即气体分子与表面相接触是吸附的先决条件.并做如下假定: ①气体只能在固体表面上呈单分子层吸附; ②固体表面的吸附作用是均匀的; ③被吸附分子之间无相互作用。

所以Langnuir 等温吸附方程[3 ］c K c q qd m +≡或c K c K q q b b m +≡1 (1)其中,qm 为饱和吸附容量,Kd 为吸附平衡的解离常数,Kb 为结合常数（ = 1/ Kd) .Langnuir 分子吸附模型对于当固体表面的吸附作用相当均匀，且吸附限于单分子层时,能够较好的代表试验结果。

吸附热力学及动力学的研究

吸附热力学及动力学的研究

吸附热力学及动力学的研究摘要：杂乱无章的实验数据, 不经过数学处理, 得不到能够描述它们的模型，其本身无论在科学理论上，还是在应用技术上都没有太大的实际意义。

本文综述了近些年来在液固吸附理论研究领域对吸附等温线，吸附热力学及吸附动力学的研究进展。

论述5 种类型吸附等温线，总结了热力学中△H 、△G 、△S 的几种求算方法，以及5种吸附动力学的模型，从而，为吸附实验数据的处理和模型优选,，提供依据。

关键字：吸附 等温曲线 热力学 动力学1吸附等温曲线吸附等温曲线是指在一定温度下溶质分子在两相界面上进行的吸附过程达到平衡时它们在两相中浓度之间的关系曲线。

在一定温度下, 分离物质在液相和固相中的浓度关系可用吸附方程式来表示。

作为吸附现象方面的特性有吸附量、吸附强度、吸附状态等, 而宏观地总括这些特性的是吸附等温线.[1]1.1Langmuir 型分子吸附模型Langmuir 吸附模型是应用最为广泛的分子吸附模型,Langmuir 型分子吸附模型[2]就是在Langmuir 吸附模型的基础上,研究者就Langmuir 吸附模型的局限性进行了改进、发展,形成了一系列的分子吸附模型。

1. 1.1 Langmuir 分子吸附模型Langmuir 分子吸附模型是根据分子间力随距离的增加而迅速下降的事实,提出气体分子只有碰撞固体表面与固体分子接触时才有可能被吸附,即气体分子与表面相接触是吸附的先决条件。

并做如下假定: ①气体只能在固体表面上呈单分子层吸附; ②固体表面的吸附作用是均匀的; ③被吸附分子之间无相互作用。

所以Langnuir 等温吸附方程[3 ]cK c q q d m +≡或cK c K q q b b m +≡1 (1)其中,qm 为饱和吸附容量,Kd 为吸附平衡的解离常数,Kb 为结合常数( = 1/ Kd) 。

Langnuir 分子吸附模型对于当固体表面的吸附作用相当均匀,且吸附限于单分子层时,能够较好的代表试验结果。

吸附热力学平衡常数k怎么算

吸附热力学平衡常数k怎么算

吸附热力学平衡常数k怎么算1.引言1.1 概述吸附热力学平衡常数k是描述吸附过程中物质吸附与解吸之间达到平衡时的相对稳定性的一个重要参数。

对于吸附过程的研究，了解吸附热力学平衡常数k的计算方法是必不可少的。

在本文中，将对吸附热力学平衡常数k的计算方法进行详细讨论，包括吸附过程的理论基础和实验测定方法。

通过深入研究和探索，我们可以更好地理解吸附过程中的热力学平衡行为，并为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。

文章的目的是介绍研究吸附热力学平衡常数k的重要性，并提供一些计算方法供读者参考。

我们将首先介绍吸附热力学平衡常数k的定义和意义，包括其在化学、环境和材料科学等领域的应用。

接着，我们将重点讨论吸附热力学平衡常数k的计算方法，包括理论计算和实验测定两个方面。

在理论计算方面，我们将介绍一些常用的数学模型和公式，以及计算吸附热力学平衡常数k所需要的关键参数。

在实验测定方面，我们将介绍一些常用的实验方法和技术，以及如何准确地测定吸附热力学平衡常数k的数值。

文章的结论部分将对整篇文章进行总结，并展望吸附热力学平衡常数k的应用前景。

吸附热力学平衡常数k的计算方法对于理解和预测吸附过程的稳定性和性能至关重要，对于各个领域的研究和实践都具有重要的意义。

通过本文的阐述，希望读者能够更加全面地了解吸附热力学平衡常数k的概念和计算方法，提高对吸附过程的认知和理解，并为相关领域的研究和应用提供一些有益的参考和指导。

吸附热力学平衡常数k的研究领域还有很大的发展空间，我们期待未来能够有更多的创新和突破，为人类社会的可持续发展做出更多的贡献。

1.2文章结构1.2 文章结构本文主要包括以下几个部分的内容：1.2.1 引言在引言部分，我将简要介绍吸附热力学平衡常数k的概念和意义，并阐述本文的目的和研究重点。

1.2.2 吸附热力学平衡常数k的定义和意义在这一部分，我将详细解释吸附热力学平衡常数k的定义和其在吸附过程中的重要意义。

我将介绍吸附过程中的吸附平衡方程以及相关的热力学参数，如吸附物分子的活化能、熵变等。

气体被固体吸附的过程其焓变

气体被固体吸附的过程其焓变

气体被固体吸附的过程与焓变1. 引言气体被固体吸附的过程是化学学科中的重要研究内容之一。

这个过程不仅在日常生活中具有广泛应用，例如吸附剂用于空气净化和气体分离等领域，还在化工、材料科学和环境工程等领域中有着重要的地位。

焓变则是描述吸附过程中系统热力学状态变化的物理量，对于理解吸附过程的能量变化以及其热力学性质具有重要意义。

本文将围绕着气体被固体吸附的过程及其焓变展开详细的探讨和说明。

2. 气体吸附的基本概念2.1 气体吸附的定义气体吸附是指气体分子进入固体表面并通过相互作用留在固体表面或内部的过程。

这个过程可以被认为是吸附剂与气体之间的相互作用，通过诸如范德华力、静电作用力和化学键等力的作用，使气体分子与吸附剂表面发生相互作用并附着在表面上。

2.2 吸附方式的分类根据气体分子与吸附剂的相互作用强度和类型不同，气体吸附可以分为物理吸附和化学吸附两种方式。

物理吸附是指气体分子与吸附剂之间的相互作用主要是范德华力和静电作用力。

物理吸附热较低，通常在常温下进行。

物理吸附过程是可逆的，因此吸附剂可以释放出吸附的气体分子。

化学吸附是指气体分子与吸附剂之间发生了化学反应。

化学吸附热较高，通常需要较高的温度才能进行。

化学吸附过程是不可逆的，因此吸附剂与气体分子之间形成了牢固的化学键。

2.3 吸附的影响因素气体吸附的过程受到多种因素的影响，其中包括温度、压力、吸附剂的特性以及气体分子的特性等：•温度：温度的升高会增加气体分子的动能，从而降低吸附的几率和强度。

•压力：当气体压力升高时，吸附剂表面上可用于吸附的活性位点数量增加，从而增加吸附量。

•吸附剂的特性：吸附剂的物理和化学性质会影响吸附的效果，如吸附剂的比表面积、孔径大小、化学性质等。

•气体分子的特性：气体分子的质量、极性和大小等特性也会影响吸附的能力。

3. 焓变的定义焓变表示一个系统在恒压条件下的热力学状态变化。

对于气体被固体吸附的过程，焓变可以通过测量反应前后系统的焓差来获得。

2-3恒容热恒压热焓

2-3恒容热恒压热焓

U2－U1 = Qp－ pamb(V2－V1) p1 = p2 = pamb U2－U1 = Qp＋p2 V2)－(U1＋p1V1) = (U＋pV)
H
def
U pV
则Qp = H 或 δQp = dH
(封闭，定压，W′=0)
H 焓。
2.3 恒容热、恒压热，焓
思考题：
1．为什么无非体积功的等压过程的热，只决定于体系的初、 终态？ 答：因为无其它功的等压过程中Qp＝ΔH，而 ΔH 是体系 状态函数的改变值，其大小只决定于体系的始终态，所以在无 其它功的等压过程 Qp 大小只决定于初终态。 2．“因 ΔH＝Qp，所以只有等压过程才有 ΔH。”这句话 是否正确？ 答：不正确。H是状态函数，H＝U＋pV，凡是体系状态发生 变化，不管经过什么过程，体系的焓值都可能变化，即 ΔH 有可能不等于零。
Qp =Δ H，δQp = dH (恒压，W′=0) 上式表明：在定压及W ′＝0的过程中，封闭系统从环境所 吸收的热等于系统焓的增加。从焓的定义式来理解，它等于 U＋pV，是广度性质，与热力学能有相同的量纲。在恒压下 ，W ′＝0的过程中，封闭系统吸的热Qp＝Δ H。 说明： a. 焓是状态函数，有全微分性质 b. Δ H=H2-H1= (U2＋p2 V2)－(U1＋p1V1) =Δ U＋Δ (pV) 勿 理为 Δ H=Δ U＋pΔ V c. 理想气体的H= f (T) 即 H H 0
p T
V T
2.3 恒容热、恒压热，焓
3. ΔH和ΔU的关系
ΔH=H2-H1=ΔU＋Δ(pV) 恒压：ΔH=ΔU＋pΔV 若体系为理想气体：ΔH=ΔU＋Δ(pV)＝ΔU＋nRΔT
4. Qv=ΔU, Qp=ΔH两关系式的意义

化学反应热的测定与计算方法

化学反应热的测定与计算方法

化学反应热的测定与计算方法在化学反应中，反应热是指反应过程中吸收或释放的能量。

测定反应热的准确与否对于研究化学反应的热力学性质、确定化学反应的特性以及工业生产等领域都具有重要意义。

本文将介绍几种常用的化学反应热的测定与计算方法。

一、常压条件下的反应热测定法常压条件下的反应热测定法主要通过观察反应过程中产生或吸收的热量来确定反应热。

其中常见的方法有：1. 定容量热量计法该方法使用热量计测量反应过程中所产生或吸收的热量。

首先，将反应溶液装入热量计中，记录初始温度并观察温度的变化。

然后，观察反应的物质消耗或生成情况，测量反应后的最终温度。

通过计算反应过程中温度的变化，结合物质的量来确定反应的热量。

2. 连续流动热量计法该方法通过将反应物连续引入热量计中，观察反应物混合过程中所释放或吸收的热量。

首先，在热量计中设置反应槽和热电偶温度探头。

然后，将反应物以恒定的流速引入反应槽中，并通过对输出温度信号的记录，计算反应过程中产生的热量。

二、恒压条件下的反应热测定法恒压条件下的反应热测定法主要通过测量化学反应过程中的温度变化和压力变化，来确定反应热。

其中常见的方法有：1. 恒焓法该方法使用燃烧热计测量恒压下的反应热。

首先，在恒压条件下将反应物燃烧，通过测定燃烧过程中产生的热量来计算反应热。

该方法适用于可以燃烧的物质反应的热量测定。

2. 蒸气量法该方法通过测量恒压条件下溶液中溶质的蒸气量的变化来确定反应热。

首先，将溶液注入恒温恒压器中，观察温度和压力的变化。

然后，通过以下公式计算反应热：ΔH = q/Δn其中，ΔH为反应热，q为吸附热，Δn为溶质的摩尔数差值。

三、反应热的计算方法反应热的计算方法主要通过热化学方程式和标准生成焓来计算。

具体步骤如下：1. 根据反应物和生成物，编写平衡化学方程式。

2. 根据平衡化学方程式，确定物质的量比。

3. 根据给定的反应物和生成物的标准生成焓，计算反应物和生成物的生成焓差。

4. 根据生成焓差，计算反应热。

物理化学重要概念公式总结

物理化学重要概念公式总结

第一章 热力学第一定律一、基本概念系统与环境，状态与状态函数，广度性质与强度性质，过程与途径，热与功，内能与焓。

二、基本定律热力学第一定律：ΔU =Q +W 。

焦耳实验：ΔU =f (T ) ; ΔH =f (T ) 三、基本关系式1、体积功的计算 δW = －p e d V恒外压过程：W = －p e ΔV可逆过程： W =nRT 1221ln ln p p nRT V V =2、热效应、焓等容热：Q V =ΔU （封闭系统不作其他功） 等压热：Q p =ΔH （封闭系统不作其他功） 焓的定义：H =U +pV ; d H =d U +d(pV ) 焓与温度的关系：ΔH =⎰21d p T T TC 3、等压热容与等容热容热容定义：V V )(TUC ∂∂=；p p )(T H C ∂∂=定压热容与定容热容的关系：nR C C =-V p热容与温度的关系：C p =a +bT +c’T 2四、第一定律的应用1、理想气体状态变化等温过程：ΔU =0 ; ΔH =0 ; W =－Q =⎰-p e d V 等容过程：W =0 ; Q =ΔU =⎰T Cd V; ΔH =⎰T C d p等压过程：W =－p e ΔV ; Q =ΔH =⎰T C d p; ΔU =⎰T C d V可逆绝热过程：Q =0 ; 利用p 1V 1γ=p 2V 2γ求出T 2, W =ΔU =⎰T Cd V;ΔH =⎰TC d p不可逆绝热过程：Q =0 ;利用C V (T 2-T 1)=－p e (V 2-V 1)求出T 2,W =ΔU =⎰T Cd V;ΔH =⎰T C d p2、相变化可逆相变化：ΔH =Q =n Δ＿H ；Ｗ＝－p (V 2-V 1)=－pV g =－nRT ; ΔU =Q +W 3、热化学物质的标准态；热化学方程式；盖斯定律；标准摩尔生成焓。

摩尔反应热的求算：)298,()298(B H H m f B m r θθν∆=∆∑反应热与温度的关系—基尔霍夫定律：)(])([,p B C T H m p BB m r ∑=∂∆∂ν。

化学吸附名词解释

化学吸附名词解释

化学吸附名词解释一、化学吸附名词解释：1、吸附剂——多孔物质。

如活性炭、硅胶、分子筛等。

(1)吸附剂(Adsorbent Substrate)：是指能够对吸附质产生吸附作用的固体或液体物质。

吸附剂有无机吸附剂和有机吸附剂之分，常用的无机吸附剂为活性炭、硅胶、分子筛等，常用的有机吸附剂为活性氧化铝、活性炭纤维等。

2、吸附质——吸附在吸附剂上的物质。

(1)被吸附质(Adhesive Substance)：是指与吸附剂互相接触，并能为吸附剂所吸附的物质。

(2)吸附质的结构(Structure of Excipients)：即与被吸附质有关的化学键，吸附作用就是按照这种键进行的。

(3)吸附质的量(Volume of Adsorbent Substance)：每克物质在吸附剂表面所吸附的量称为该物质在吸附剂上的吸附量，常用单位为摩尔/升(mole/ l)。

3、吸附平衡——在吸附过程中，当吸附达到平衡时，吸附质在吸附剂上的量与吸附剂的量相等。

在一定温度下，某些吸附剂的吸附能力达到最大值。

一般，低温下吸附能力较高，因此，吸附平衡在低温下比较稳定。

通常吸附平衡只适用于宏观吸附，而不适用于微观吸附。

但也有一些例外。

(1)解吸附(Deconvolution)：就是将已经吸附在吸附剂上的物质从吸附剂上脱除的过程。

通常采用两种方式：机械方法和化学方法。

(2)再生(Recycling)：通过加热、减压等方法使吸附质分离，从而恢复吸附剂的吸附能力。

(3)洗脱(Washing)：去除吸附在吸附剂上的物质，使吸附剂的吸附能力得以恢复。

(4)挥发(Volatile)：脱除被吸附质，重新吸附原来的物质。

(5)脱附(Desorption)：去除吸附在吸附剂上的物质，从而恢复吸附剂的吸附能力。

二、化学吸附动力学参数4、吸附热——在吸附剂表面单位面积上吸附质所放出的热量。

(1)热容(Relic Ider)：是指在一定温度下， 1克吸附质从其饱和蒸气中吸附一摩尔吸附质所需要的热量。

等温吸附热qst的计算

等温吸附热qst的计算

等温吸附热qst的计算
等温吸附热（qst）是描述气体或液体被固体吸附时释放或吸收
的热量。

计算qst的方法取决于吸附过程的特性和所使用的模型。

一般来说，可以使用以下公式来计算等温吸附热：
qst = -(dH/dn)。

其中，qst表示单位吸附物质的吸附热量，dH表示吸附过程中
的焓变化，dn表示吸附物质的摩尔数变化。

在实际计算中，可以使用实验数据或者理论模型来确定焓变化。

对于实验数据，可以通过测量吸附过程中的温度变化和压力变化来
计算焓变化。

而对于理论模型，可以使用各种吸附等温线模型来计
算焓变化，例如Langmuir模型、Freundlich模型等。

这些模型可
以通过拟合实验数据或者基于吸附物质和吸附剂的性质来确定吸附
热量。

另外，还可以使用计算化学软件或者密度泛函理论等计算方法
来模拟吸附过程中的焓变化，从而得到等温吸附热的值。

总之，计算等温吸附热需要考虑吸附过程的特性和所采用的模型，可以通过实验数据、理论模型或者计算方法来确定。

希望这个回答能够帮助到你。

吸附焓计算公式

吸附焓计算公式

吸附焓计算公式吸附焓（Adsorption Enthalpy），这可是一个在化学领域里挺重要的概念。

咱们今儿就好好聊聊这吸附焓的计算公式。

先来说说啥是吸附焓。

想象一下，有一堆小小的分子或者原子，就像一群调皮的孩子，喜欢往某个表面上凑，紧紧地贴在上面，这就是吸附。

而在这个过程中释放或者吸收的热量，就是吸附焓啦。

那怎么计算这个吸附焓呢？这就得提到克劳修斯 - 克拉佩龙方程（Clausius-Clapeyron equation）。

这方程看起来有点复杂，其实就是用来描述在一定条件下，物质的相变和温度、压力之间的关系。

对于吸附过程，咱们可以对它进行一些调整和变形。

假设咱们在研究一个气体在固体表面的吸附，通过一系列的实验，咱们测得了不同温度下的吸附量。

然后呢，以 lnP 对 1/T 作图（这里的P 是压力，T 是温度），得到一条直线。

从这条直线的斜率，就能算出吸附焓啦。

具体的计算公式是：ΔH = -R × slope ，其中ΔH 就是吸附焓，R 是气体常数。

我记得之前有一次在实验室里，带着几个学生做吸附实验。

那真是手忙脚乱的，各种仪器设备摆弄来摆弄去。

有个学生不小心把温度控制器调错了，导致整个实验数据都乱了套。

当时我那个着急啊，不过还是耐着性子和学生们一起重新调整，重新测量。

最后，当我们终于算出了正确的吸附焓，大家那兴奋劲儿，就别提了。

再说说吸附焓的大小能告诉我们啥。

如果吸附焓是正值，说明吸附过程是吸热的，就像是小孩子们努力爬上一个滑梯，得费点劲；要是吸附焓是负值，那就是放热，就好像小孩子们从滑梯上滑下来，轻松又愉快。

而且，通过研究吸附焓，咱们还能了解吸附过程的本质。

比如说，物理吸附的吸附焓一般比较小，化学吸附的吸附焓就会大一些。

这就好比物理吸附是轻轻地牵手，化学吸附是紧紧地拥抱。

总之，吸附焓的计算公式虽然有点复杂，但只要咱们认真做实验，仔细分析数据，还是能把它搞定的。

希望大家以后在遇到吸附焓的计算时，都能胸有成竹，轻松应对！。

吸附量计算方式

吸附量计算方式

第 29 次课 2 学时§10.2 弯曲表面下的附加压力及其后果（续上节课内容，教案见上次课）§10.3 固体表面固体表面上的原子或分子与液体一样，受力也是不均匀的，而且不像液体表面分子可以移动，通常它们是定位的。

固体表面是不均匀的，即使从宏观上看似乎很光滑，但从原子水平上看是凹凸不平的。

同种晶体由于制备、加工不同，会具有不同的表面性质，而且实际晶体的晶面是不完整的，会有晶格缺陷、空位和位错等。

正由于固体表面原子受力不对称和表面结构不均匀性，它可以吸附气体或液体分子，使表面吉布斯函数下降。

而且不同的部位吸附和催化的活性不同。

当气体或蒸汽在固体表面被吸附时，固体称为吸附剂，被吸附的气体称为吸附质。

常用的吸附剂有：硅胶、分子筛、活性炭等。

为了测定固体的比表面，常用的吸附质有：氮气、水蒸气、苯或环己烷的蒸汽等。

1 物理吸附与化学吸附具有如下特点的吸附称为物理吸附：（1）吸附力是由固体和气体分子之间的范德华引力产生的，一般比较弱。

（2）吸附热较小，接近于气体的液化热，一般在几个kJ/mol以下。

（3）吸附无选择性，任何固体可以吸附任何气体，当然吸附量会有所不同。

（4）吸附稳定性不高，吸附与解吸速率都很快。

一般介绍帮助理解重要概念比较理解（5）吸附可以是单分子层的，但也可以是多分子层的。

（6）吸附不需要活化能，吸附速率并不因温度的升高而变快。

总之：物理吸附仅仅是一种物理作用，没有电子转移，没有化学键的生成与破坏，也没有原子重排等。

H2在金属镍表面发生物理吸附在相互作用的位能曲线上，随着H2分子向Ni表面靠近，相互作用位能下降。

到达a点，位能最低，这是物理吸附的稳定状态。

这时氢没有解离，两原子核间距等于Ni和H的原子半径加上两者的范德华半径。

放出的能量ea等于物理吸附热Q p，这数值相当于氢气的液化热。

如果氢分子通过a点要进一步靠近Ni表面，由于核间的排斥作用，使位能沿ac线升高。

具有如下特点的吸附称为化学吸附：（1）吸附力是由吸附剂与吸附质分子之间产生的化学键力，一般较强。

吸附量计算方式

吸附量计算方式

第29 次课 2 学时§0.2弯曲表面下的附加压力及其后果(续上节课内容，教案见上次课)§0・3固体表面固体表面上的原子或分子与液体一样，受力也是不均匀的，而且不像液体表面分子可以移动，通常它们是定位的。

固体表面是不均匀的，即使从宏观上看似乎很光滑，但从原子水平上看是凹凸不平的。

同种晶体由于制备、加工不同，会具有不同的表面性质，而且实际晶体的晶面是不完整的，会有晶格缺陷、空位和位错等。

正由于固体表面原子受力不对称和表面结构不均匀性，它可以吸附气体或液体分子，使表面吉布斯函数下降。

而且不同的部位吸附和催化的活性不同。

当气体或蒸汽在固体表面被吸附时，固体称为吸附剂，被吸附的气体称为吸附质。

常用的吸附剂有：硅胶、分子筛、活性炭等。

为了测定固体的比表面，常用的吸附质有：氮气、水蒸气、苯或环己烷的蒸汽等。

1物理吸附与化学吸附具有如下特点的吸附称为物理吸附:(1)吸附力是由固体和气体分子之间的范德华引力产生的，一般比较弱。

(2)吸附热较小，接近于气体的液化热，一般在几个kJ/mol以下(3)吸附无选择性，任何固体可以吸附任何气体，当然吸附量会有所不同。

(4)吸附稳定性不高，吸附与解吸速率都很快。

一般介绍帮助理解重要概念比较理解(5) 吸附可以是单分子层的，但也可以是多分子层的。

(6) 吸附不需要活化能，吸附速率并不因温度的升高而变快。

总之：物理吸附仅仅是一种物理作用，没有电子转移，没有化学键的 生成与破坏，也没有原子重排等。

H 2在金属镍表面发生物理吸附在相互作用的位能曲线上，随着 H 2分 子向Ni 表面靠近，相互作用位能下降。

到达a 点，位能最低，这是物理吸附的 稳定状态。

这时氢没有解离，两原子核间距等于Ni 和H 的原子半径加上两者的范德华 半径。

放出的能量ea 等于物理吸附热Qp,这 数值相当于氢气的液化热。

如果氢分子通过a 点要进一步靠近Ni 表面，由于核间的排斥作用，使 位能沿ac 线升高。

吸附量计算方式

吸附量计算方式

第29 次课 2 学时一般介绍帮助理解 重要概念 比较理解§0.2弯曲表面下的附加压力及其后果(续上节课内容，教案见上次课)§0・3固体表面固体表面上的原子或分子与液体一样， 受力也是不均匀的，而且不像液 体表面分子可以移动，通常它们是定位的。

固体表面是不均匀的，即使从宏观上看似乎很光滑，但从原子水平上看 是凹凸不平的。

同种晶体由于制备、加工不同，会具有不同的表面性质，而且实际晶体 的晶面是不完整的，会有晶格缺陷、空位和位错等。

正由于固体表面原子受力不对称和表面结构不均匀性， 它可以吸附气体 或液体分子，使表面吉布斯函数下降。

而且不同的部位吸附和催化的活 性不同。

当气体或蒸汽在固体表面被吸附时，固体称为吸附剂，被吸附的气体称 为吸附质。

常用的吸附剂有：硅胶、分子筛、活性炭等。

为了测定固体的比表面，常用的吸附质有：氮气、水蒸气、苯或环己烷 的蒸汽等。

1物理吸附与化学吸附具有如下特点的吸附称为物理吸附:(1) 吸附力是由固体和气体分子之间的范德华引力产生的，一般比较 弱。

(2)吸附热较小，接近于气体的液化热，一般在几个kJ/mol 以下(3) 吸附无选择性，任何固体可以吸附任何气体，当然吸附量会有所 不同。

(4) 吸附稳定性不高，吸附与解吸速率都很快。

具体例子帮助理解重要特征(5) 吸附可以是单分子层的，但也可以是多分子层的。

(6) 吸附不需要活化能，吸附速率并不因温度的升高而变快。

总之：物理吸附仅仅是一种物理作用，没有电子转移，没有化学键的 生成与破坏，也没有原子重排等。

H 2在金属镍表面发生物理吸附在相互作用的位能曲线上，随着 H 2分 子向Ni 表面靠近，相互作用位能下降。

到达a 点，位能最低，这是物理吸附的 稳定状态。

这时氢没有解离，两原子核间距等于Ni 和H 的原子半径加上两者的范德华 半径。

放出的能量ea 等于物理吸附热Qp,这 数值相当于氢气的液化热。

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S1
25. Figure S15. IAST selectivities of CO2 over N2 in 1a at different mixture composition at 273 K (a) and 298 K (b). 26.Figure S16. IAST selectivites of CO2 over H2 in 1a at different mixture compositions as a function of total pressure at 273 K (a) and 298 K (b). 27. Figure S17. Gas cycling experiment for 1a under a mixed CO2–N2 (15:85 v/v) flow and a pure N2 flow at a constant temperature of 303 K for 35 cycles. 28. Figure S18. An enlargment of five cycles―TG-DSC curves from cycle 5th to cycle 9th. 29. Figure S19. The IR spectra of the as-synthesized sample (a) and acetoneexchanged one (b). 30. Table S10. The weight change for the special cycle in the gas cycling experiment. 31. Table S11. High-pressure excess sorption and total sorption data of 1a.
Contents:
1. Table S1. Crystal data and structure refinement for compound 1. 2. Table S2. Selected bond distances (Å) and angles (°) for 1. 3. Table S3. Atomic coordinates (×104) and equivalent isotropic displacement parameters (Å ×103) for compound 1. U(eq) is defined as one third of the trace of the orthogonalized Uij tensor. 4. Table S4. Valence bond calculations of three crystallographically independent Cu centers in compound 1. 5. Figure S1. The structure of the H3BTT ligand. 6. Figure S2. Ortep drawing of the asymmetric unit of the compound 1 after PLATON/SQUEEZE treatment. 7. Figure S3. Representations of the (a) μ6-btt3- and (b) μ8-btt3- ligand, as well as the angles between planes in these two BTT ligands. 8. Figure S4. View of the 1D chain constructed by the tri-nuclear Cu3 clusters (a) and bi-nuclear Cu2 clusters (b); (c) View of the 3D open anion framework of 1 embedded with meso-helical chains. 9. Figure S5. Representations of the four types of channels (a-d) and the giant cavity (e) in compound 1.
Hale Waihona Puke 10. Figure S6. The PXRD patterns for compound 1 after different test. 11. Figure S7. TG-DSC curves for the as-synthesized sample of 1 and samples after exchanged with methanol and acetone solvents. 12. Figure S8. N2 and H2 sorption isotherms of 1a at 77K, solid, adsorption; hollow, desorption. 13. Figure S9. The plot of the linear region for the BET equation of 1a (P0/P= 0.005−0.05). 14. Table S5. Low-pressure CO2 (273–298 K) or H2 (77 K) adsorption capacities in selected metal-organic frameworks. 15. Table S6. Low-pressure (LP) and high-pressure (HP) gas sorption capacities of 1a towards CO2, H2, N2 and CH4 at different temperatures. 16. Figure S10. Virial fitting for CO2 isotherms of 1a: (a) The CO2 adsorption isotherms for 1a (solid circle, adsorption; hollow circle, desorption); (b) The details of virial equation (solid lines) fitting to the experimental CO2 adsorption data (symbols) for 1a. 17. Figure S11. (a) The CO2 adsorption enthalpy of 1a; (b) CO2 sorption isotherms of 1a of three consecutive cycles. 18. Figure S12. Comparisons of CO2 uptakes before and after water treatment (immersion in liquid water for 1 day) at 273 and 298 K. 19. Figure S13. Low-pressure CO2/N2, CO2/CH4 and CO2/H2 initial slope selectivity studies for 1a at 273 K (a) and 298 K (b). 20. Table S7. Low-pressure CO2/N2, CO2/CH4 and CO2/H2 selectivity results for 1a analyzed by the initial slope ratio. 21. Figure S14. Low-pressure adsorption isotherms of CO2, H2 and N2 at 273 K (a) and 298 K (b). Lines are fits to a dual-site Langmuir-Freundlich (DSLF) or single-site Langmuir (SSL) equation. 23. Table S8. The refined parameters for the DSLF and SSL equations fit for the pure isotherms of CO2, N2 and H2 in 1a at 273 K. 24. Table S9. The refined parameters for the DSLF and SSL equations fit for the pure isotherms of CO2, N2 and H2 in 1a at 298 K.
S2
General Procedures.
All chemicals purchased were of reagent grade and were used as received. H3BTT was synthesized according to a documented procedure.1 FT-IR spectrum (KBr pellets) was recorded in range of 4000−400 cm–1 on a BRUKER TENSOR 27 Fouriertransform infrared spectrometer. TGA/DSC measurement (TGA, Thermal gravimetric analyses; DSC, Differential Scanning Calorimetry) were performed on a TG/DSC Model STA 449 F3 Netzsch instrument at a ramp rate of 5 ºC min–1, by heating the sample under argon. Powder XRD data were collected with CuKα (λ=1.5406 Å) radiation on a Bruker-AXS D8 Advance X-ray diffractometer in the angular range 2θ =5°−50° at 296 K. Each pattern is recorded with a 2 s per step scan. Synthesis of [NC2H8]4Cu5(BTT)3·xG (G=guest molecule) (1) 16.0 mL DMA (N, N´-Dimethylacetamide) solution was added to a beaker, which contains CuCl2·2H2O (0.068 g, 0.4 mmol) and H3BTT·2HCl (0.071 g, 0.2 mmol) with stirring for 30 min. Then the mixture was transferred and sealed in a 23 mL Teflonlined stainless steel container, and heated at 140 °C for 3 days. After slow cooling to room temperature with the rate of 5 °C h–1, brown crystals 1 were collected and washed with DMA. Finally, the resulting crystals were dried in a vacuum oven at 80 °C for further treatment and characterization (yield: ca.40.6 mg, 42.2% based on Cu). Prominent FT-IR peaks for 1 (KBr Pellet, cm–1): 3379(w), 3059(w), 2781(m), 2472(m), 1663(s), 1610(s), 1465(m), 1414(s), 1259(w), 1099(m), 1020(m), 899(m), 794(s).