化学吸附（chemisorption）是指吸附质分子与固体表面通过化学键结合形成的吸附现象。与物理吸附的范德华力作用不同，化学吸附涉及电子转移或共享，具有以下核心特征：
化学键形成
表面活性位点的未成对电子与吸附分子发生键合，例如金属催化剂表面氧分子通过σ键结合。该过程在《表面化学原理》中被描述为"电子轨道重叠导致的能量重新分布"。
单层覆盖特性
受限于活性位点的有限数量，最大吸附量通常对应单分子层覆盖。剑桥大学表面科学实验室研究显示，铂催化剂对CO的化学吸附容量为每克催化剂2.5×10¹⁸个分子。
不可逆性特征
解吸附需要克服较高的活化能（通常>80 kJ/mol），工业催化剂再生常需400-800℃高温处理。美国化学会《工业催化手册》记载，合成氨铁催化剂表面氮气解吸能达120 kJ/mol。
温度依存性
吸附速率随温度升高呈指数增长，但平衡吸附量因放热特性（ΔH≈-200 kJ/mol）而随温度升高降低。这种双重效应在《多相催化基础》中被建模为Arrhenius方程与Langmuir等温式的耦合。
该过程在催化反应、防腐涂层、气体传感器等领域有重要应用，例如汽车尾气净化装置中，贵金属表面通过化学吸附活化氧分子，促进CO氧化为CO₂。
化学吸附是指吸附质分子与固体表面原子（或分子）通过化学键结合的过程，其核心特点是发生电子转移、交换或共有，形成稳定的吸附层。以下是详细解释：
化学吸附的本质是吸附质与吸附剂表面原子之间形成化学键。例如，氢气在镍催化剂表面吸附时，氢分子会解离为原子，与镍表面的剩余成键能力结合，形成类似化学键的相互作用。
| 对比项 | 化学吸附 | 物理吸附 |
|---|---|---|
| 作用力 | 化学键（类似化学反应） | 分子间作用力（范德华力） |
| 吸附层厚度 | 单分子层 | 多分子层 |
| 温度依赖性 | 高温更易发生 | 低温更显著 |
| 可逆性 | 通常不可逆 | 可逆 |
化学吸附在催化领域尤为重要，例如镍粉吸附氢气作为催化剂时，氢气分子解离为原子并与镍表面形成化学键，促进后续反应进行。
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