
【化】 chemisorptive bond
【化】 activated absorption; chemical adsorption; chemisorption
primary adsorption
bond; key
【計】 K; key; keyt
【化】 key; linkage; spline
【醫】 bond; key; linkage
化學吸附鍵(Chemical Adsorption Bond)指吸附質分子與固體表面原子之間通過形成化學鍵(如共價鍵、離子鍵或配位鍵)而産生的強相互作用力。該過程涉及電子轉移或共享,導緻分子結構改變,具有高吸附熱、不可逆性及單層吸附特性。以下是關鍵特征解析:
吸附質分子(如CO、O₂)的電子軌道與表面金屬原子(如Ni、Pt)的軌道重疊,發生電子轉移或共享,形成新化學鍵。例如CO在Pt表面通過碳原子與金屬形成σ-配位鍵。
參數 | 化學吸附 | 物理吸附 |
---|---|---|
吸附熱 | 80–800 kJ/mol | 5–50 kJ/mol |
選擇性 | 高度依賴表面化學性質 | 普遍存在,依賴分子極性 |
溫度依賴 | 高溫下增強 | 低溫下顯著 |
可逆性 | 通常不可逆 | 高度可逆 |
化學吸附能($E{ads}$)可通過Clausius-Clapeyron方程計算:
$$
ln P = -frac{Delta H
其中$Delta H_{ads}$為吸附焓變,典型值遠高于物理吸附(參考:Journal of Physical Chemistry)。過渡态理論表明其活化能$E_a$顯著,導緻吸附速率受溫度強烈影響。
權威參考文獻
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化學吸附鍵是指在化學吸附過程中,吸附質分子與固體表面原子(或分子)通過電子轉移、交換或共有形成的化學鍵,其本質類似于化學反應中的鍵合作用。以下是詳細解釋及特點:
化學吸附鍵的形成依賴于電子相互作用。當氣體分子與固體表面接觸時,固體表面的原子因存在未飽成鍵能力(如剩餘價電子),與吸附質分子發生電子重新分配,形成共價鍵或離子鍵等化學鍵。例如,氧氣在金屬表面吸附時,氧分子可能解離為氧原子并與金屬原子共享電子,形成穩定的化學鍵。
化學吸附鍵的研究常借助化學吸附儀,通過程式升溫脫附(TPD)、還原(TPR)等技術分析鍵合強度和反應活性。例如,催化劑表面活性位點的化學吸附鍵性質直接影響催化效率。
化學吸附鍵是化學吸附的核心,其本質為表面化學反應形成的強化學鍵,具有高穩定性和特異性。這一概念在催化、材料科學等領域有重要應用。如需進一步了解實驗方法,可參考的儀器分析技術。
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