
n. 化学吸附
Some new self-assembly (SA) methods, including chemiadsorption, molecule deposition(electrostatic self-assembly), spin-coating etc. are introduced.
介绍了自组装法制备聚合物纳米复合膜的几种最新技术;
化学吸附(chemisorption)是指气体或液体分子通过化学键(如共价键、离子键或配位键)与固体表面结合的过程,属于表面化学的核心概念之一。其与物理吸附的主要区别在于作用力的类型和吸附强度:化学吸附通常不可逆且具有较高的活化能,吸附质与吸附剂表面形成稳定的化学键,导致单分子层覆盖;而物理吸附依赖较弱的范德华力,可逆且易形成多层吸附。
在工业催化领域,化学吸附是催化剂活性位点与反应物分子结合的关键机制。例如,金属催化剂表面的活性位点通过化学吸附活化气体分子(如氢气在铂表面的解离吸附),从而降低反应能垒。美国化学会(ACS)出版的《表面科学手册》指出,化学吸附热通常达到40-400 kJ/mol,远高于物理吸附的20-40 kJ/mol,这从热力学角度印证了其化学键的本质。
该现象的研究方法包括程序升温脱附(TPD)和X射线光电子能谱(XPS)。剑桥大学材料系研究显示,通过XPS可检测到吸附后材料表面电子结构的显著变化,例如氧气在过渡金属氧化物表面吸附时形成的超氧(O₂⁻)或过氧(O⁻)物种。
“Chemiadsorption”是“化学吸附”的英文表达(正确拼写应为chemisorption),指吸附质分子与固体表面原子通过化学键结合的过程。以下是详细解释:
化学吸附是气体或液体分子(吸附质)与固体表面(吸附剂)通过化学键(如共价键、离子键等)结合的现象。其核心机理是吸附质与表面原子发生电子转移、交换或共享,形成稳定的化学键。例如,镍催化剂吸附氢气时,H₂分子解离为H原子并与Ni表面形成化学键。
特征 | 化学吸附 | 物理吸附 |
---|---|---|
作用力 | 化学键 | 分子间作用力(范德华力) |
吸附层 | 单分子层 | 多分子层 |
温度范围 | 高温下发生 | 低温下显著 |
可逆性 | 不可逆 | 可逆 |
吸附热 | 较高(>40 kJ/mol) | 较低(≈液化热) |
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化学吸附在催化剂表征、气体分离、传感器设计等领域有重要应用。例如,通过程序升温化学吸附(TPD)可分析催化剂表面活性位点。
若需进一步了解,可查阅化学吸附相关文献或仪器说明(如搜狗百科)。
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