
【建】 chemisorption
chemistry
【化】 chemistry
【医】 chemistry; chemo-; spagyric medicine
【建】 sorption
化学吸著(Chemical Adsorption)是指物质通过化学键作用在固体表面形成稳定吸附层的过程,与物理吸附(依赖范德华力)存在本质差异。其核心特征包括:
化学键形成机制
化学吸著涉及电子转移或共享,形成表面化合物。例如氧气在金属表面的吸附常伴随氧化反应(如铁表面生成氧化膜)。国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)将其定义为“吸附质与吸附剂之间发生电子交换的不可逆过程”(来源:IUPAC术语数据库)。
能量与温度相关性
该过程活化能较高(通常>40 kJ/mol),随温度升高吸附量可能增加。美国化学学会(ACS)研究显示,氢在铂催化剂表面的化学吸著需跨越50-100 kJ/mol能垒(来源:ACS《催化科学》期刊)。
应用领域
广泛应用于催化反应(如合成氨中的铁催化剂)、环境修复(重金属离子吸附)及新能源存储(储氢材料)。中国科学院《材料表面化学》指出,二氧化钛光催化降解污染物即依赖表面化学吸著机制(来源:科学出版社)。
表征技术
现代研究多采用X射线光电子能谱(XPS)和扫描隧道显微镜(STM)分析吸附层结构。2023年《自然·材料》论文证实,石墨烯负载单原子催化剂的化学吸著位点可通过原位STM直接观测(来源:Nature Materials官网)。
“化学吸著”通常指“化学吸附”(chemisorption),是物质表面通过化学键力固定周围介质(如气体或液体)分子或离子的现象。以下是详细解释:
化学吸附是吸附质分子与固体表面原子(或分子)之间发生电子转移、交换或共享,形成化学键的过程。这种吸附涉及较强的化学键力(如共价键),不同于仅依赖范德华力的物理吸附。
特征 | 化学吸附 | 物理吸附 |
---|---|---|
作用力 | 化学键力(如共价键) | 范德华力 |
吸附层厚度 | 单分子层 | 多分子层 |
可逆性 | 不可逆 | 可逆 |
温度依赖性 | 高温更显著 | 低温更显著 |
吸附热 | 较高(与化学反应相当) | 较低(与液化热相近) |
化学吸附在催化反应(如催化剂表面反应)、气体净化(如有毒气体吸附)及材料表面改性中具有重要作用。
注:术语“化学吸著”为“化学吸附”的另一种表述,常见于部分文献或翻译场景。如需进一步了解,可参考化学吸附仪相关研究。
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