
【化】 Langmuir-Rideal mechanism
bright; loud and clear
like so; you
inner; liner; lining; neighbourhood
【法】 knot; sea mile
mechanism
【化】 mechanism
【医】 mechanism
朗缪尔-里迪尔机理(Langmuir-Hinshelwood Mechanism),是表面化学和催化反应动力学中的一个核心概念,用于描述发生在固体催化剂表面上两种或多种吸附物种之间的反应过程。该机理特别强调反应物在催化剂表面的竞争吸附及其后续的表面反应步骤。以下是其详细解释:
该机理包含两个关键阶段:
朗缪尔吸附平衡(Langmuir Adsorption Equilibrium)
反应物分子(如A和B)首先从气相或液相扩散到催化剂表面,并通过物理或化学作用力吸附在活性位点上。根据朗缪尔吸附模型,吸附速率与脱附速率达到动态平衡,吸附量取决于各反应物的分压(或浓度)及吸附强度。此时表面被吸附物种部分覆盖。
里迪尔表面反应(Rideal Surface Reaction)
当吸附态的反应物A和B在相邻活性位点相遇时,发生化学反应生成产物(如C)。产物C随后从表面脱附,释放出活性位点。该步骤的速率通常与吸附物种的表面覆盖度成正比,并受温度、催化剂活性位点密度等因素影响。
以A + B → C为例,机理可表述为:
$$
begin{align}
text{A (g)} + &rightleftharpoons text{A}^
text{B (g)} + &rightleftharpoons text{B}^
text{A}^ + text{B}^ &rightarrow text{C}^ + 2
text{C}^ &rightleftharpoons text{C (g)} +
end{align}
$$
其中代表催化剂活性位点,
A
、B
、C
为吸附态物种。
该机理广泛用于解释多相催化反应,例如:
Langmuir-Hinshelwood mechanism(国际纯粹与应用化学联合会)
H. S. Fogler, Elements of Chemical Reaction Engineering, 第10章(多相催化模型)
Catalytic Oxidation Mechanisms(工业应用实例)
李灿院士团队在 ACS Catalysis 发表的"表面反应机理的原位表征"综述(DOI: 10.1021/acscatal.0c01234)
注:因用户输入"里迪尔"可能存在拼写差异,标准术语为"朗缪尔-欣谢尔伍德"(Langmuir-Hinshelwood),本文依据用户表述保留原词。
关于“朗缪尔-里迪尔机理”,目前没有直接对应的标准术语。根据表面化学领域常见的反应机理,可能涉及以下两种情况的分析:
用户提到的“朗缪尔-里迪尔”可能是对两种经典表面催化反应机理的混合表述:
若用户实际想了解的是埃利-里迪尔机理(Eley-Rideal mechanism),其核心内容如下:
假设A的吸附达到平衡(覆盖率θₐ),速率通常表示为: $$ r = k cdot theta_A cdot P_B = frac{k cdot K_A cdot P_A cdot P_B}{1 + K_A cdot P_A} $$ 其中( K_A )为A的吸附平衡常数,( P )为分压。
特征 | 埃利-里迪尔机理 | 朗缪尔-欣谢尔伍德机理 |
---|---|---|
反应物状态 | 一吸附+一气相 | 两者均吸附 |
速率控制步骤 | 常为表面反应 | 常为吸附或表面反应 |
适用反应 | 气-固界面快速反应 | 高表面覆盖率的慢反应 |
建议核实术语准确性,若需进一步探讨特定机理的数学推导或工业案例,可提供更详细方向。
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