Y型分子筛的表面改性及其应用 页码，2/4 -(RIn C+() S.=s2g)+RnP+ch7-号 (6) 由此可推知吸附质的摩尔吸附热容值 C.=77, (7) (二)吸附等温线 在实际工作中用的最多的吸附曲线是吸附等温线（即等温下，「一P/Po曲线），按类型可大致分为 五种，Y分子筛的吸附等温线符合第I种类型。 第一类吸附等温线Langmuir称之为单分子吸附类型亦即Langmuir型，室温上氨、氯乙烷等在 炭上的吸附及低温下氮气在细孔硅胶上的吸附均为1型，化学吸附也常为【型，从吸附剂的孔径大 小来看，当孔径大小在1.0一1.5cm以下时常表现为【型。所引论文讨论的Y型分子筛（其孔径约为 0.8一1.0m)即为此，此种吸附等温线在远低于Po时固体表面就吸满了单分子层（严格的说是微孔 中填满了吸附质分子，如本文讨论之Y型分子筛)，此时的吸附量可称为饱和吸附量V+ (三)等温方程式 本文仅对最常用的Langmuir等温方程式进行讨论 Langmuir在1916年提出单分子层吸附理论，其中提到了四条假设，即(1)单分子层吸附：(2)固 体表面是均匀的：(3)被吸附在固体表面上的分子间无互相作用力：（④）吸附平衡是动态平衡，由此 可推知 =p1+bp),其中b=a(2mmkT)2](8) 此即著名的Langmuir公式。 对于I型吸附有8=V化。，当压力很小或吸附较弱时p<1,=p,与吸附等温线在低 压时几乎为直线相吻合，当压力足够高或吸附达到饱和时，V。='m为一水平直线，I型吸附等温 线上的水平线段就说明了这一点。 但在实际生产的计算时应当注意： (1)上边已分析，在低温下V与应有直线关系，但实际上并非直线，其上常有突起，这是由于固体 表面上实际是不均匀的，这不符合假设(3)，在不均匀表面上，吸附作用首先发生在具有最高q值 的部位上，既吸附热随者覆盖率的增加而减小，这意味者并不是常数。 (2)一般单分子层吸附具有Langmuir型等温线，但微孔吸附剂若孔太小[孔半径在(1-1.5)m以 下]，则在孔中已经装满吸附质分子以后，V将不在随P而增大，同样出现饱和吸附，即I型曲线，但 这决非单层吸附，倘若强行使用Langmuir公式则会发现所求V,与实际所测值有3一5倍之误差。如本 文所讨论之Y型分子筛孔径在0.8一0.9如之间，故虽与1型曲线相符，但并不是单分子吸附，其本 是一种吸附与吸收的混合反应，对于此种情形，大多数情况下并不能由吸附等温线总结其等温方程 式，故往往采用实验的方法，画出其等温表。本文所引实验即是如此。 (3)多数物理吸附是多分子层，所以当D较大时，往往不遵循Langmuir公式。但大部分化学吸附为 单分子层，如果覆盖率较小，吸附热变化不大时实验结果亦可与Langmuir公式较好的符合，由此可 见，Langmuir公式虽然是由单层物理吸附推导而来，但仍适用于部分简单的化学吸附的。 i //E:\TDDOWNLOAD\dsbg\dsbg12.htm 2008-4-22(6) 由此可推知吸附质的摩尔吸附热容值 (７) （二）吸附等温线 在实际工作中用的最多的吸附曲线是吸附等温线（即等温下， 曲线），按类型可大致分为 五种，Ｙ分子筛的吸附等温线符合第Ⅰ种类型。 第一类吸附等温线Langmuir称之为单分子吸附类型，亦即Langmuir型，室温上氨、氯乙烷等在 炭上的吸附及低温下氮气在细孔硅胶上的吸附均为Ⅰ型，化学吸附也常为Ⅰ型，从吸附剂的孔径大 小来看，当孔径大小在1.0—1.5cm以下时常表现为Ⅰ型。所引论文讨论的Ｙ型分子筛（其孔径约为 0.8—1.0nm）即为此，此种吸附等温线在远低于p0时固体表面就吸满了单分子层（严格的说是微孔 中填满了吸附质分子，如本文讨论之Ｙ型分子筛），此时的吸附量可称为饱和吸附量Vm+ (三)等温方程式 本文仅对最常用的Langmuir等温方程式进行讨论 Langmuir在1916年提出单分子层吸附理论，其中提到了四条假设，即(1)单分子层吸附；(2)固 体表面是均匀的；(3)被吸附在固体表面上的分子间无互相作用力；(4)吸附平衡是动态平衡，由此 可推知 ，其中 （８） 此即著名的Langmuir公式。 对于Ⅰ型吸附有 ，当压力很小或吸附较弱时，bp＜ １， ，与吸附等温线在低 压时几乎为直线相吻合，当压力足够高或吸附达到饱和时， 为一水平直线，Ⅰ型吸附等温 线上的水平线段就说明了这一点。 但在实际生产的计算时应当注意： （1）上边已分析，在低温下V与p应有直线关系，但实际上并非直线，其上常有突起，这是由于固体 表面上实际是不均匀的，这不符合假设（3），在不均匀表面上，吸附作用首先发生在具有最高q值 的部位上，既吸附热随着覆盖率的增加而减小，这意味着b并不是常数。 （2）一般单分子层吸附具有Langmuir型等温线，但微孔吸附剂若孔太小[孔半径在（1-1.5）nm以 下]，则在孔中已经装满吸附质分子以后，V将不在随P而增大，同样出现饱和吸附，即Ⅰ型曲线，但 这决非单层吸附，倘若强行使用Langmuir公式则会发现所求Vm与实际所测值有3—5倍之误差。如本 文所讨论之Y型分子筛孔径在0.8—0.9nm之间，故虽与Ⅰ型曲线相符，但并不是单分子吸附，其本质 是一种吸附与吸收的混合反应，对于此种情形，大多数情况下并不能由吸附等温线总结其等温方程 式，故往往采用实验的方法，画出其等温表。本文所引实验即是如此。 （3）多数物理吸附是多分子层，所以当p较大时，往往不遵循Langmuir公式。但大部分化学吸附为 单分子层，如果覆盖率较小，吸附热变化不大时实验结果亦可与Langmuir公式较好的符合，由此可 见，Langmuir公式虽然是由单层物理吸附推导而来，但仍适用于部分简单的化学吸附的。 ( ln ln ) ( ) , T q T T C P P R p m − = + + θ θ θ T q T T C P P Sm s = Sm g + R + P m − θ θ θ θ ( ) ( ) ln , ln m q q T S T T S C T ( ) ( ) δ δ ≈ ∂ ∂ = 0 Γ − p / p θ = bp /(1+ bp) /[ (2 ) ] 1/ 2 b = a γ πmkT V Vm θ = / V V bp a = a,m Va =Va,m ＜ Y型分子筛的表面改性及其应用 页码，2/4 file://E:\TDDOWNLOAD\dsbg\dsbg12.htm 2008-4-22