
【化】 monomolecular adsorption; unimolecular adsorption
单分子吸附(Monolayer Adsorption)是指物质以单个分子层的形式附着在固体表面或界面上的物理化学现象。该过程受分子间作用力、表面能及温度等因素调控,可分为物理吸附(范德华力主导)和化学吸附(化学键形成)两种类型。
从分子层面分析,单分子吸附遵循朗缪尔吸附理论,其数学模型为: $$ theta = frac{KP}{1+KP} $$ 其中$theta$表示表面覆盖率,$K$为吸附平衡常数,$P$为压力。该理论假设吸附位点均匀分布且分子间无相互作用,适用于低浓度体系的吸附行为描述。
在工业应用中,单分子吸附机制被广泛应用于:
权威文献显示,美国化学会《Langmuir》期刊持续刊载相关表面吸附研究,而英国皇家化学会《Physical Chemistry Chemical Physics》则着重探讨吸附动力学理论模型。中国科学出版社《界面化学原理》教材系统阐述了吸附等温线的实验测定方法。
单分子吸附是指吸附质分子仅以单层形式覆盖在固体表面的吸附现象。以下是其核心要点:
定义与基本特征
单分子吸附中,只有直接接触固体表面的分子被吸附,无法形成多层结构。这一过程通常不可逆,且被吸附分子之间无相互作用力。
吸附类型关联
主要属于化学吸附范畴,通过类似化学键的力结合(如催化剂表面吸附气体)。与物理吸附不同,化学吸附因作用力强,通常仅形成单层。
理论支持
兰缪尔(Langmuir)单分子层吸附理论指出,吸附是气体分子在固体表面动态平衡的结果,强调单层性和分子间无作用力的特点。
与多分子吸附的区别
实际应用
常见于催化反应(如氢气在金属表面的吸附)和气体纯化领域,因单层结构能最大限度暴露活性位点。
如需进一步了解吸附动力学或具体案例,可参考化学吸附分析仪(TPD/TPR)等专业文献。
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