吸附理论与磷化氢气体的吸附研究
改性活性炭吸附净化低浓度磷化氢
( a ut f n i n na S in ea dE gn e ig Ku migUnv ri f ce c n e h oo y F c i o vr me tl ce c n n ie r , n n iesyo in ea dT c n lg , y E o v t a o ( C dob n i u sma dobn o p n n wa H ,h df dat a dcr n MA )a sret t C O a i i asrigc m o e t s nt i i e b w h s t n
中图 分 类 号 : T 2 .5 Q 2 . Q0 81;T 4 41 文 献 标 识 码 :A
Ad o pto s r i n Purfc to fLo — nc nt a i n PH3b o fe tva e r n i a i n o w Co e r to i y M di d Ac i t d Ca bo i
的低 浓度 P 3 究并讨论了吸附剂制备时的焙烧温度和吸 附过程 中的氧含量对 改性 炭净化 效率的影响 。实验结果表 H 。研 明: 0 " 为最佳焙烧温度 ; % v I 30 C 2 (0) 为最佳氧 含量 。 经扫描 电镜(E 、 S M) 比表面分析 2 E f ] . T  ̄ X射线光 电子能谱( P ) B q X S
分析,结果表明:经醋 酸铜 改性 ,能显著提高活性炭对 P 的吸附能力 ;孔径为 2 2 的微 孔对 P H — 0A H 的吸附起主导作 用;经 C O催化 生成的活性氧原子使 P 氧化为多种形式 的磷氧化物 ,Cu u O因转变为 CuP 或 C 3P 2 32 u(O )而失去活性 。 关键 词:磷化氢:改性活性炭;吸附净化:醋酸铜
吸附理论的提出与发展综述
吸附技术原理与应用结课报告吸附理论的提出与发展吸附理论的提出和发展摘要吸附作用是一种界面现象,吸附技术的应用领域已渗透到各行各业中去。
本文从吸附理论的发展历程出发,论述了研究吸附理论而得到的一些重要结论,重要的吸附模型的提出,适用条件及其适用范例,并描述了吸附理论的应用前景。
关键词吸附作用发展历程重要结论吸附模型引言吸附作用是体相中某种或几种成分在界面上富集或贫化的一种最为基础的界面现象。
吸附作用在工农业生产和日常生活中有许多直接应用。
在石油化工、化学工业、气体工业和环境保护中,吸附是从气体和液体介质中除去杂质、污染物,使组分分离的一种方法。
研究吸附作用有助于了解在界面上进行的各种物理化学过程的机理。
这些过程包括物质的精制、脱色与染色、防湿与除臭、缓蚀与阻垢、润滑与摩擦、絮凝与聚集、除垢与洗涤等。
作为最重要的工业助剂的表面活性剂应用原理的主要组成部分就是此类两亲性物质在各种界面上得吸附;应用吸附原理发展而成的各种色谱技术是重要的现代分析手段;多相催化中反应物的吸附与产物的脱附是催化反应的基本步骤;基于胶体化学原理发展起来的纳米粒子大小、形状的控制和自组装与表面活性剂特性吸附有关;固体支持体上生物膜半膜和固定化酶的模拟等吸附作用的广泛应用赋予其更加旺盛的生命力。
吸附作用是胶体与界面科学最为基础的组成部分,也是最活跃的研究领域之一。
1 吸附理论的发展历程我国胶体与表面化学的主要奠基人傅鹰在他的胶体科学绪论中说[1]:“一种科学的历史是那门科学的最宝贵的一部分。
科学只给我们知识,而历史却给我们智慧。
”因而,了解吸附研究的发展概况既可以使我们对前辈的优秀的研究成果得以继承,又可以在开拓新的研究领域中少走弯路。
吸附作用在生活与生产活动中应用的历史起源已不可考。
例如,在远古时期人们可能已经知道草木灰、木炭可除去空气中的异味和湿气,这种应用延续至今。
公元前5世纪古医学创始人Hippocrates就知道用炭可除去腐败伤口的污秽气味。
气体吸附理论的研究
j K ( T ) exp( 0 / kT ) ≈ [ 1 - ex p( - h K / kT ) ] 3
K
kT h K
3
j K ( T ) ex p(
K 0
/ kT )
( 33)
式中 0 为晶体零点能, 当温度 T 值足够大时 , 上式近似号成立. 把式 ( 32) 和 ( 33) 代入式 ( 27) , 并假定吸附质分子内部自由度间没有不连续性, 即 j K ( T ) = j L ( T ) , 则有 C= q1 1 = qL e
n
F = - kT ln f ( T ) = - kT ∑ln
A A i= 1
N i - 1! N ( qA i ) i ( N i- 1 - N i ) ! N i!
( 5)
利用 st irling 公式, 可把式 ( 5) 化为
n
F = - k T N ln N - N ln N +
0 0 n n
G M
1 (T) M!
… exp ∫ ∫
W - kT
( dv)
M
( 8)
ij
设气体分子之间的相互作用可表达为对势术和 , 即 W = 子 j 之间的相互作用 , 则式 ( 8) 可写成 1 f G( T ) = M ( T ) … M! 式中
ij
∑
j> i
ij
, 其中
为分子 i 同分
∏( 1 + ∫ ∫
( 23)
( 24)
( 25)
其中 m = 4B P ° / kT . 1. 4 吸附等温式 利用 ( 21) 和 ( 24) 两式, 将式 ( 18) 改写成 N i - N i+ 1 = ( N 0 - N 1 ) ( x ) i C i = 1, 2, … , n - 1 式中 C 定义为
运用变压吸附理论提高工业制氢效果的研究
运用变压吸附理论提高工业制氢效果的研究摘要:氢气的特殊性使得其被广泛的应用在各个领域,对国民经济特别是工业发展做出了巨大的贡献。
工业制氢方法比较多样,每种方法都有自己的优势,也存在一些不足,变压吸附理论在工业制氢之中的应用,在一定程度上提高了工业制氢的效果。
本文将在变压吸附理论和工艺发展的基础上,对工业制氢中应用变压吸附理论的优势进行简要探讨。
关键词:变压吸附理论工业制氢氢气质量一、引言氢气的密度极小,可以用来作为还原剂使用,在工业生产之中具有十分广泛的应用,与国民经济的各个领域都息息相关。
氢气的主要应用领域有国防、医疗、石化、轻工等,作为工业原料或者是还原剂发挥了重要的作用。
氢气的巨大需求使得工业制氢的任务十分艰巨,传统的工业制氢方法存在一定的缺陷,在工业制氢之中运用变压吸附理论,可以明显提高制氢效果,发展前景广阔。
二、变压吸附理论及技术的发展吸附技术的相关研究在我国已经发展了几十年之久,取得了一定的成就,并且在不断的更新改进之中。
变压吸附理论在工业领域的应用越来越广泛,在工业生产中的地位越来越明显。
我国最早开始的是吸附过程的基础研究,主要研究方向是吸附材料的表面性质与多相间物质传递之间的规律。
基础研究发现吸附材料的表面积有限,很难满足商业储氢的要求。
之后又对单层分散型分子筛吸附剂分离一氧化碳技术进行了研究,这项研究是具有自主知识产权的,在应用技术领域具有很大的突破。
变压吸附技术是在加压的情况下进行吸附,在减压的情况下则进行解吸,是一个连续吸附的过程。
变压吸附的工作原理是首先在压力下吸附,当压力处于最高的情况下,吸附床会通入需要进行分离的气体混合物,强吸附组被吸收,弱吸附组则通过吸附床之后从另一端流出。
然后是减压解吸,根据强弱吸附组分的性能选择不同的方法使吸附剂进行再生,通常采用的方法是将压力降到大气压之后,对其进行冲洗或者是置换。
三、工业制氢的常用方法1.天然气蒸汽转化方法天然气蒸汽转化方法是工业制氢的常用方法之一,主要是将天然气作为原料,利用天然气的转化获得富含氢气的混合气体。
化学反应机理的表面吸附理论
化学反应机理的表面吸附理论化学反应机理的表面吸附理论是研究表面吸附反应动力学的一项重要理论。
它在化学领域中具有广泛的应用,有助于理解和解释各种化学反应发生的机制和速率。
本文将探讨化学反应机理的表面吸附理论的基本概念和应用,并重点讨论其在催化反应中的作用。
1. 表面吸附的基本概念表面吸附是指气体、溶液或固体物质在固体表面附近发生物理或化学吸附的现象。
它是化学反应机理中一个重要的环节,直接影响着反应速率和选择性。
表面吸附过程包括物质在表面上的吸附、扩散和反应等步骤。
2. 吸附理论的发展早期研究表面吸附的理论主要有朗姆方程、Bet等温吸附方程和Freundlich方程等。
这些理论主要描述了物质在固体表面的吸附行为和吸附现象。
然而,在理解化学反应机理的过程中,需要更进一步地研究吸附分子在固体表面上的吸附构型和反应机理。
3. Langmuir理论Langmuir理论是化学反应机理中最早也是最经典的表面吸附理论之一。
其基本原理是假设表面上的吸附位点独立且能容纳一个分子,分子间不存在相互作用。
该理论给出了吸附量与吸附平衡度之间的关系,可以用来解释表面吸附反应动力学过程。
4. Frumkin理论Frumkin理论是对Langmuir理论的改进和扩展,考虑了理想环境中表面上化学吸附分子相互作用的影响。
它引入了Frumkin系数,用于描述表面上吸附分子之间的相互作用。
Frumkin理论能更准确地描述表面吸附反应动力学行为,尤其在电化学反应中应用较为广泛。
5. 表面吸附在催化反应中的应用催化反应是指通过添加催化剂来改变化学反应速率和选择性的过程。
在催化反应中,表面吸附过程起着至关重要的作用。
通过理解表面吸附的机理,可以优化催化剂的设计和催化反应条件的选择,提高反应的效率和产物的选择性。
6. 现代表面吸附研究的新进展随着实验和理论技术的不断发展,表面吸附研究取得了许多新的进展。
例如,使用原子力显微镜可以直接观察和操控单个分子在固体表面上的吸附行为。
负载酸活性炭净化磷化氢实验研究.
式 , 以解决可能存在的杂质组分在吸附剂上的沉淀问
题 , 保证装置能长期稳定地运行 。 吸附法黄磷尾气中
最难脱出的是 PH3 气体 , 因此如何净化磷化氢就成了 影响尾气能否成功回用的问题 。根据吸附法的特性 ,
黄磷尾气中 各组分 的吸附 优先顺 序为 H2O >HF > AsH3 >PH3 CO2 CO CH4 N2 H2 , 因此有脱 除 PH3 的 理论基础 。本试验选择活性炭作吸附载体 , 首次用盐
表 2 实验用活性炭物性参数见
空隙率 cm3·g -1 0.7
堆积密度 g·L -1 450 ~ 550
粒度 mm 4 ±0.5
比表面 m2·g -1 >900
碘吸附容量 mg·g -1 >9J ℃·g 0.3 ~ 0.4
3 实验结果 3.1 氧含量对吸附容量的影响
图 1 黄磷尾气净化实验装置简图
整个反应在通风橱里进行 , 实验过程中磷化氢的 测定用检测管 , 同时用比色法对数据进行校正 , 保证 测量的误差最小 。试验用活性炭参数见表 2 , 用盐酸 浸渍后用做吸附催化剂 。 本试验采用静态配气 , 将一 定量的氧 气与 氮气混 合, 作 为原料 气。 在 储气 袋 1 内 , 控制氮气和空气的比例 , 保证 PH3 的浓度与 实际生产中尾气的浓度相当(1 100 mg m3), 动力泵放 在反应器后 , 保证吸附在负压下操作(压力表测反应 压力), 干燥管内装有硅胶 , 防止水分进入反应器内 , 影响催化吸附的反应效果 , 洗涤瓶用硫酸铜吸收未反 应的磷化氢 , 防止污染大气 , 在实际应用中可以回收 磷 , 在吸附柱中 , 磷化氢被吸附到活性炭表面 , 与氧气 在盐酸催化剂作用下发生吸附催化反应 , 被氧化成磷 的氧化物去除 。
一种磷化氢气体反应吸收后化学处理废液满足排放标准工艺方法的探究
一种磷化氢气体反应吸收后化学处理废液满足排放标准工艺方法的探究作者:汪文涛来源:《山东工业技术》2016年第14期摘要:磷化氢是一种剧毒有恶臭味气体,国家相关法规严格规定了磷化氢气体的排放标准。
本文主要介绍了磷化氢气体的应用、发展以及磷化氢净化新技术工艺及废水处理工艺原理和工艺分析总结。
关键词:磷化氢;废液;废水处理工艺DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.0111 磷化氢气体的应用20世纪50年代末欧洲首次进行磷化氢熏蒸试验,随后美国和日本也进行了类似的研究,1975年磷化氢正式成为烟草工业可利用的熏蒸剂之一。
但由于现在还没有发现比其更具优越性的可以取代它的新品种,在目前和今后的一定时期内,它仍将是人类防治储藏物害虫的最重要最常用的手段之一。
“磷化氢熏蒸对泰国香米安全储存的研究”《粮油仓储科技通讯》2008年第4期曾报道,采用10g/m3高浓度磷化氢熏蒸后,在香米中检测不到磷化氢残留。
对其食用品质指标基本不产生影响。
我国烟草行业目前还没有制定“磷化氢在烟草及烟草制品中残留限值”的标准,但是国家《粮食卫生标准》GB2715-2005中,对原粮和成品粮中磷化氢的残留进行了规定,磷化物(以ph3计)最大残留量≤0.05mg/kg。
世界其他国家制定的在烟草干叶上的最大允许残留量为磷化氢,0.1mg/kg(匈牙利政府,1997)。
欧美许多国家都未制定磷化氢在烟草及烟草制品上的最大允许残留量限值。
2 磷化氢净化技术的发展磷化氢气体是一种具有穿透性、有毒害性气体,当人体在高浓度磷化氢气体中,会产生精神性窒息死亡。
为了使仓库熏蒸具有环保及远离对人体危害的影响,我们必须对磷化氢熏蒸气体进行处理。
近些年来,国内PH3净化技术方法很多,可分为湿法和干法两类。
其中湿法主要是利用PH3的还原性在吸收塔内用氧化剂处理PH3的液相氧化还原法,它主要包括浓硫酸法、高锰酸钾法、次氯酸钙法、过氧化氢法、磷酸法和漂白精法。
应用吸附势理论研究氢在沸石上的超临界吸附
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应用吸附势理论研究氢在沸石上的超临界 吸附
杜 晓 明 吴 二 冬
101) 10 6
( 中国科学 院金属研究所, 阳材料科学 国家( 沈 联合) 实验室, 沈阳
摘要 : 针对吸 附势理论描述气 体超 临界 吸附所面 临的问题, 采用经验方法求取 了临界温度 以上且 较宽 的压力 范围 内氢在微孔 沸石 上吸附 的虚拟饱 和蒸 汽压和该 吸附体系 的亲合势 系数 , 并通 过对 l( / ) s ) n W Wo 与( ( 分别为 吸附相体积及 吸附剂 的饱 和吸附容 量, 为 吸附势 ) s j 的相 关性 分析得 到 了一般 吸附 函数 的表达式 . 研究 结果表明, 与吸附热 具有线性关系, 因此可将吸附热作为一般 吸附函数 的参数应用 于吸附势理论 的研
维普资讯
物理 化学 学报 ( l au ub o Wui x e ea ) Hu X
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究. 利用一般吸附函数对本实验条件下的吸附数据 的拟合分析证实该 函数可较好地表述氢在微孔沸石 上的超 临
吸附理论与吸附分离技术的进展_马正飞
第28卷第1期2006年1月南 京 工 业 大 学 学 报J OURNAL OF NAN JI N G UN I V ERS I T Y OF TEC HNOLOGYV o.l28N o.1Jan.2006吸附理论与吸附分离技术的进展马正飞,刘晓勤,姚虎卿,时 钧(南京工业大学化学化工学院,江苏南京210009)摘 要:各种固体界面上发生的吸附现象引起了广泛的关注,基于吸附的分离过程在工业和环保等领域发挥着重要的作用。
近年来,涉及吸附现象的许多技术创新领域在不断扩展,改进现有的吸附剂,研发新型吸附剂及新用途;而研究的重点在缩小理论与实际应用的不协调,使吸附由技艺走向科学,由物理、化学、工程等多学科的交叉而形成的界面科学迅速成熟。
概述了吸附和吸附分离过程的基础,围绕上述方面体现吸附理论的研究进展和吸附实际应用之间的关系,用实例介绍在吸附与吸附分离过程方面的研究与实践。
关键词:吸附;分离;理论;技术*中图分类号:TQ028 文献标识码:A 文章编号:1671-7643(2006)01-0100-071 吸附与吸附分离技术吸附是一表面现象,在流体(气或液)与固体表面(吸附剂)相接触时,流固之间的分子作用引起流体分子(吸附质)浓缩在表面。
对一流体混合物,其中某些组分因流固作用力不同而优先得到浓缩,产生选择吸附,实现分离。
吸附分离过程依据流体中待分离组分浓度的高低可分为净化和组分分离,一般以质量浓度10%界限[1],小于此值的称为吸附净化。
吸附是自发过程,发生吸附时放出热量,它的逆过程(脱附)是吸热的,需要提供热量才能脱除吸附在表面的吸附分子。
吸附时放出热量的大小与吸附的类型有关:发生物理吸附时,吸附质吸附剂之间的相互作用较弱,吸附选择性不好,吸附热通常是在吸附质蒸发潜热的2~3倍范围内,吸附量随温度升高而降低;而发生化学吸附时,吸附质吸附剂之间的相互作用强,吸附选择性好且发生在活性位上,吸附热常大于吸附质蒸发潜热的2~3倍。
吸附理论模型及应用
吸附理论模型及应用摘要:吸附是一种重要的传质过程,吸附技术应用领域及其广泛。
本文对几种主要的吸附理论模型及其应用进行了概述,科学研究中可以根据实际情况进行选择。
关键词:分子吸附吸附模型物理吸附化学吸附当流体与多孔固体接触时,流体中某一组分或多个组分在固体表面处产生积蓄,此现象称为吸附。
吸附也指固体物质表面吸住周围介质(液体或气体)中的分子或离子现象。
吸附主要是因为固体表面分子或原于所处的状态与固体内部分子或原子所处的状态不同,固体内部分子或原子受到邻近四周分子的作用力是对称的,作用力总和为零,但界面处的分子同时受到不相等的两相分子的作用力,因此界面分子所受力是不对称的。
作用力的总和不为零,合力方向指向固体内部,所以表面上的力场是不饱和的,微粒能自发的吸附分子、原于或离子,并在其表面附近形成多分子层或单分子层,其实质是趋向于使表面能降到最低。
吸附现象的作用力主要有三类:物理吸附、化学吸附和离子交换吸附。
物理吸附的作用力是固体表面与气体分子之间,以及已被吸附分子与气体分子间的范德华引力,包括静电力诱导力和色散力。
物理吸附过程不产生化学反应,不发生电子转移、原子重排及化学键的破坏与生成。
由于分子间引力的作用比较弱,使得吸附质分子的结构变化很小。
化学吸附,是指吸附剂与吸附质之间发生化学作用,生成化学键引起的吸附,在吸附过程中不仅有引力,还运用化学键的力,因此吸附能较大,要逐出被吸附的物质需要较高的温度,而且被吸附的物质即使被逐出,也已经产生了化学变化,不再是原来的物质了,一般催化剂都是以这种吸附方式起作用。
离子交换吸附简称离子交换,固体表面通过静电引力吸附带相反电荷的离子,吸附过程发生电荷转移。
吸附现象普遍存在,研究者对其进行了大量的理论研究,也提出了很多的吸附模型。
许多的研究工作表明,固体表面吸附液体或气体,当达到平衡时,其吸附量q*与温度和液体或气体浓度c有关:温度一定时,吸附量q*与浓度c之间的函数关系称为吸附等温线,即等温情况下的吸附模型。
吸附理论与吸附分离技术的进展
参考内容
页岩气作为一种清洁、高效的能源形式,日益受到全球。页岩气吸附与解吸 附机理的研究对提高页岩气开采效率、优化能源利用具有重要意义。本次演示将 综述页岩气吸附与解吸附机理的研究现状、基本原理及研究方法,并探讨未来研 究方向。
一、研究现状
页岩气吸附与解吸附机理的研究经历了多个阶段,研究者们提出了不同的模 型和理论。目前,广泛应用的主要有基于物理吸附的Langmuir模型和基于化学吸 附的BET模型等。然而,这些模型在解释页岩气吸附与解吸附现象时均存在一定 局限性。
大孔吸附树脂分离纯化技术的应 用
1、药物分离
大孔吸附树脂在药物分离领域具有广泛的应用,尤其在中药有效成分的提取 和分离方面独具优势。通过选择合适的树脂材料和工艺条件,实现对中药中多糖、 黄酮、生物碱等有效成分的高效分离,为中药现代化提供了有力支持。
2、食品净化
大孔吸附树脂在食品净化领域也有着广泛的应用,主要表现在果蔬汁的除杂、 豆制品中蛋白质的提取和纯化等方面。通过树脂的吸附作用,可以去除果蔬汁中 的杂质,提高产品的品质和口感;同时,树脂还可以用于蛋白质的提取和纯化, 为食品加工提供更多优质原料。
总之,页岩气吸附与解吸附机理的研究仍有待深入探索,未来的研究方向应 注重完善模型、引入新技术、综合考虑多因素以及探索应用前景等方面,以推动 页岩气产业的可持续发展。
大孔吸附树脂分离纯化技术及其 应用
大孔吸附树脂分离纯化技术是一种具有广泛应用价值的分离技术,其原理基 于物理吸附作用,通过选择合适的树脂材料和工艺条件,实现对混合物中各组分 的有效分离。该技术在药物分离、食品净化、环保等领域发挥着重要作用,为工 业生产和日常生活带来了诸多便利。
2、引入新技术:例如,利用先进的原位光谱技术、纳米技术等,更加深入 地研究页岩气吸附与解吸附机理,提供更加丰富和精准的数据支持。
化学吸附和反应动力学的理论和实验
化学吸附和反应动力学的理论和实验化学吸附和反应动力学是化学研究领域中非常重要的两个部分。
化学吸附是指化学物质与固体表面相互作用并紧密结合的现象。
反应动力学则是指化学反应速率和反应动力的研究。
化学吸附的理论在化学吸附的研究中,主要涉及到三种类型的吸附,即物理吸附、化学吸附和分子筛吸附。
物理吸附是通过van der Waals力和静电吸引力实现的吸附。
在物理吸附中,吸附物与固体表面之间没有共价键,因此吸附物可以释放并回到气相中。
化学吸附是指吸附物与固体表面之间有共价键形成的吸附。
在化学吸附中,吸附物不能轻易地回到气相,因为它们已经与固体表面形成了牢固的化学键。
分子筛吸附是指通过一定的空间限制,限制吸附剂分子的大小和形状以实现吸附。
分子筛吸附可以用于鉴定化学物质中特定分子的数量和组成。
化学吸附与表面影响在实用化学中,化学吸附通常用于表面影响控制。
表面影响是指由固体表面引起的物理和化学现象。
需要注意的是,活性表面的物理特性和表面形貌对化学吸附起着至关重要的作用。
例如,仅有少量的铜催化剂,就能显著提高丙烯气体的POD反应的速率。
这是因为铜催化剂活性表面与丙烯气体之间某种特殊的相互作用引起的。
反应动力学的理论化学反应动力学是对化学反应速率和反应动力的研究。
每个化学反应具有其特定的反应速率,即反应物在每个时刻转化为产物的速度。
在化学反应动力学的研究中,最常用的是“自由能”和“活化能”这两个概念。
自由能是反应动力学的关键因素之一,它表示反应物向产物转化的动力学障碍。
根据定义,自由能越高,反应速率越慢。
活化能是产物形成的能量阈值,这是反应动力学的另一个关键因素。
如果反应物具有的能量足够高,它就能克服活化能障碍并开始反应。
反应动力学的实验反应动力学的研究中,常用的实验方法是跟踪反应物的消耗和产物的生成。
常用的实验设备包括分光光度计、热分析仪、荧光分析仪和微卡斯梅耳。
例如,在光敏式聚合反应中,需要确定反应速率和反应机理。
吸附理论的提出与发展
吸附理论的提出与发展吸附理论是关于物质吸附现象的解释和描述的理论体系。
它以描述物质在固体表面或界面与气体、液体或溶液相互作用的方式为基础,对吸附现象进行了深入研究。
本文将从吸附理论的起源、提出者、发展历程和对实际应用的影响等方面进行阐述。
吸附理论的起源可追溯到19世纪。
当时科学家们通过观察发现,固体表面具有使气体或液体分子附着的能力,并称其为吸附现象。
然而,对于吸附现象的描述和解释仍然存在着许多困惑。
直到20世纪初,随着物理化学的发展,吸附理论得以提出和发展。
吸附理论的第一个重要贡献是由物理学家Langmuir在1918年提出的单分子层吸附理论。
Langmuir将吸附现象看作是气体分子在固体表面上的吸附和解吸过程,假设固体表面上各个活性吸附位点之间是彼此独立的。
他进一步提出了一种确定吸附能力的方法-吸附等温线。
吸附等温线是表征吸附平衡关系的函数,反映了吸附承载量与气体压力或液相浓度之间的关系。
Langmuir的理论对于深入理解吸附现象的本质起到了重要的启发作用,成为吸附理论的基础。
随着科学技术的迅猛发展,人们对吸附理论的研究不断深入。
20世纪50年代至60年代,随着电子显微镜和表面分析技术的建立,科学家们开始研究吸附反应动力学过程和固体表面的微观结构。
BET等科学家在1938年提出了带有多层吸附的理论,进一步完善了Langmuir的单分子层吸附理论。
他们考虑了多个单分子层的形成,并提出了一种用于表征吸附承载量的方法-比表面积。
在吸附理论的发展历程中,化学反应动力学在吸附动力学的研究中扮演着重要的角色。
量子化学的发展和表面化学的进步使得人们能够更加准确地描述吸附反应的动力学过程。
Kinetic Monte Carlo法等计算方法的引入,使得研究者能够模拟吸附过程的动力学行为,推断表面反应的可能机制。
吸附理论也开始与其他研究领域如催化、材料科学等产生交叉,为这些领域的研究提供了理论基础。
吸附理论对于实际应用具有重要意义。
h2分子在mg3n2表面吸附的第一性原理研究
h2分子在mg3n2表面吸附的第一性原理研究
h2分子在mg3n2表面吸附是一个比较重要的课题,虽然这项研究目前还没有得到很好的理解,但它仍然具有重要的研究价值。
本文以《h2分子在mg3n2表面吸附的第一性原理研究》为标题,通过第一性原理计算方法,以及随机渗透理论,探讨h2分子在mg3n2表面的相关行为。
1、一性原理计算
第一性原理计算(DFT)是在原子和分子物理和化学研究中,用于计算系统的性质的方法。
它允许计算化学反应、电子结构、结构和结合等等,是一种用于预测复结构和性质的重要方法。
本文将利用DFT 计算来研究h2分子在mg3n2表面吸附过程中,结构性和动力学性,以及它们对表面吸附的影响。
2、机渗透理论
随机渗透理论是一种对于复杂系统中的物理和化学物性的理论,它利用随机表征的物性变量来描述复杂系统中相关变量之间的相互
作用。
为了研究h2分子在mg3n2表面吸附过程中的行为,本文采用随机渗透理论,模拟吸附途径和活化能。
3、验结果
通过结合DFT计算和随机渗透理论,本文研究了h2分子在mg3n2表面吸附所表现出的行为。
实验结果表明,当h2分子在mg3n2表面吸附时,表面能量降低,吸附路径迅速显示出来,活化能也随之减小,实现了h2分子在mg3n2表面吸附的过程。
结论
本文以《h2分子在mg3n2表面吸附的第一性原理研究》为标题,利用DFT计算和随机渗透理论,研究了h2分子在mg3n2表面吸附的过程,结果表明,h2分子可以有效地吸附在mg3n2表面,并能够降低活化能。
本文的研究结果为h2分子在mg3n2表面吸附的机制提供了一定的见解,为进一步深入研究该课题提供了一定的参考价值。
气体吸附总结报告范文(3篇)
第1篇一、报告概述随着工业生产的不断发展,气体吸附技术在环保、化工、医药等领域得到了广泛应用。
本报告旨在总结气体吸附技术的原理、分类、应用及其在我国的发展现状,为我国气体吸附技术的进一步研究和应用提供参考。
一、气体吸附原理气体吸附是指气体分子在固体表面上的吸附现象。
根据吸附剂与吸附质之间的相互作用力,气体吸附可分为物理吸附和化学吸附。
1. 物理吸附物理吸附是指气体分子与吸附剂表面之间的范德华力作用。
物理吸附具有可逆性,吸附过程不需要化学反应,吸附热较低。
2. 化学吸附化学吸附是指气体分子与吸附剂表面发生化学反应,形成化学键。
化学吸附具有不可逆性,吸附过程需要化学反应,吸附热较高。
二、气体吸附分类根据吸附剂的不同,气体吸附可分为以下几类:1. 分子筛吸附分子筛是一种具有笼状结构的吸附剂,具有良好的吸附性能。
分子筛吸附剂主要用于分离和净化气体,如天然气、氢气等。
2. 活性炭吸附活性炭具有大量的微孔和比表面积,具有良好的吸附性能。
活性炭吸附剂广泛应用于空气净化、水质净化、溶剂回收等领域。
3. 负载型吸附剂负载型吸附剂是指将吸附剂负载在载体上,以提高吸附剂的使用效果。
负载型吸附剂具有吸附容量大、吸附速度快、易于再生等优点。
4. 特种吸附剂特种吸附剂是指具有特殊功能的吸附剂,如金属有机骨架材料(MOFs)、碳纳米管等。
特种吸附剂在气体分离、催化、传感器等领域具有广泛应用前景。
三、气体吸附应用1. 环保领域气体吸附技术在环保领域具有广泛应用,如废气治理、水质净化、土壤修复等。
例如,活性炭吸附剂可用于去除废气中的有机污染物,降低环境污染。
2. 化工领域气体吸附技术在化工领域主要用于分离和提纯气体。
例如,分子筛吸附剂可用于分离天然气中的甲烷和乙烷,提高天然气利用率。
3. 医药领域气体吸附技术在医药领域主要用于药物分离、提纯和合成。
例如,活性炭吸附剂可用于去除药物生产过程中的杂质,提高药物纯度。
4. 其他领域气体吸附技术在食品、能源、材料等领域也具有广泛应用。
吸附材料中的气体吸附与分离研究
吸附材料中的气体吸附与分离研究近年来,吸附材料在气体吸附与分离领域中得到了广泛应用和研究。
吸附是一种物质与另一种物质表面相互作用的过程,而吸附材料则是一种可以通过表面相互作用来捕获和分离气体分子的材料。
吸附材料具有很多优点,如高吸附容量、可重复使用、低成本等,因此在环境治理、能源开发和制药工业等领域得到了广泛的关注。
一种常见的吸附材料是活性炭。
活性炭具有发达的孔结构和巨大的比表面积,因此能够吸附多种气体分子。
例如,活性炭可以吸附有机溶剂,使得空气中的有害物质得到有效去除。
此外,活性炭还可以用于脱除空气中的恶臭气味,提高室内空气质量。
然而,活性炭的吸附容量有限,且对一些小分子气体的吸附效果较差。
因此,科研人员正在努力开发新型吸附材料,以提高气体吸附与分离的效果。
一种新型吸附材料是金属有机骨架材料(MOFs)。
MOFs是一种由有机配体和金属离子通过化学键连接而成的晶体材料。
由于其独特的孔结构和可调控的表面化学性质,MOFs在气体分离领域具有巨大的应用前景。
例如,科研人员发现一种MOFs材料可以高效地吸附二氧化碳,从而实现二氧化碳的捕获和储存。
此外,MOFs也可以应用于天然气的提纯和气体传感器等领域。
虽然MOFs具有很多优点,但其应用还面临着一些挑战,如合成方法的复杂性、吸附容量的提高等问题,这些问题需要进一步的研究和改进。
除了MOFs,还有一些其他的吸附材料也被广泛研究。
例如,多孔有机聚合物(POPs)是一类由有机分子通过化学键连接而成的材料。
POPs具有丰富的孔结构和可调控的化学性质,因此可以用于吸附和分离多种气体。
另外,纳米材料也是一种重要的吸附材料。
由于其尺寸效应和表面效应的存在,纳米材料具有更高的吸附容量和选择性。
目前,研究人员正在尝试利用纳米材料构建高效的吸附材料,以应对气体吸附与分离的挑战。
气体吸附与分离研究的发展离不开实验和模拟的相结合。
实验通常通过测量气体在吸附材料上的吸附量等物理性质来评价吸附效果。
关于磷化氢研究论文综述
关于磷化氢研究论文综述磷化氢在全球性磷循环中扮演着重要的角色,作为一种不可再生资源,目前磷资源匮乏,而水中富集的磷又是造成水体富营养化的主要物质,为了解决这个矛盾,如何去除水中的磷而不造成二次污染,又能使磷得到再次利用,便成了一大研究热点和难点。
而磷化氢在科研中逐渐现身,给这一研究带来了一个全新的方向,然而,目前磷化氢的形成机制和各种性质却还颇为神秘,所以对于其生成、转化的规律的研究具有相当好的前景。
本文通过对磷化氢研究相关文献主要观点进行汇总,力对磷化氢做一个相对全面的了解。
一、磷化氢的产生:研究人员在港口沉积物、污水处理厂、湿地、垃圾场、养殖场、沼泽地区都发现了磷化氢的存在。
中国作为一个农业大国,水稻田和富营养化的水库护坡是磷化氢主要的释放源。
磷化氢产生之后,只有很少一部分释放进入大气环境中,土壤对磷化氢有基体吸附作用,大部分都被吸附在土壤之中。
二、磷化氢的分布:磷化氢产生之后,只有很少一部分释放进入大气环境中,土壤对磷化氢有基体吸附作用,磷化氢也能溶解于水中,所以大部分磷化氢都被吸附在土壤中,也有一部分溶解在水里。
在对太湖磷化氢分布研究中也发现,大气中磷化氢的分布和湖水中磷化氢的分布在空间位臵上有着良好的相关性,可推知湖底污泥是的磷化氢产生的主要来源,产生的磷化氢先向水中溶解,通过水体部分向大气释放,达到一定程度达到稳定。
三、磷化氢的性质:磷化氢性质活泼,能通过耦合效应间接产生温室效应。
磷化氢是土壤中厌氧微生物代谢过程的中间产物,随后会被氧化成磷酸被植物摄取,有利植物生长。
另一方面,磷化氢是有毒气体,会抑制土壤微生物的生长,而且会损伤植物根系,干扰植物根区微环境四、磷化氢的主要影响因素:1、光照:光照强度大时,在紫外线的诱导下,臭氧光解产生羟基将磷化氢氧化,致使磷化氢含量降低。
2、微生物:磷化氢的产生和微生物的活性和数量有较好的相关性,但相关研究仍不深入,对其他影响因素的交叉影响还没有成熟的实验数据。
化学中的气体吸附材料研究
化学中的气体吸附材料研究随着现代化的发展,各种工业生产和生活用气的需求急剧增加,因此,如何更好地储存、运输和利用气体成为了各个领域研究的重点。
而气体吸附材料就是在这个背景下应运而生的。
本文旨在概述化学中的气体吸附材料研究现状以及未来方向。
一、什么是气体吸附材料?气体吸附材料即指通过吸附作用来捕获气体分子的一类材料。
根据吸附介质的不同,可以将气体吸附材料分为物理吸附材料和化学吸附材料两类。
物理吸附材料主要采用孔隙结构来捕获气体分子,我们也称之为吸附剂。
而化学吸附材料可以通过静电、氢键、金属配位等多种化学反应来实现对气体的吸附。
二、气体吸附材料在哪些领域有应用?气体吸附材料的应用领域非常广泛,常见的如下:1、环境保护:吸附剂可以移除有害气体,尤其是大气中的二氧化硫、氮氧化物等。
2、气体分离:不同的气体分子在吸附剂上被吸附的速率不同,可以快速实现气体的分离。
3、工业催化:吸附剂与催化剂的结合可以提高催化剂的稳定性,同时,在一些反应中,反应产物也可以直接吸附在吸附剂上实现分离纯化。
4、储氢技术:氢气在常压下密度非常小,因此需要储藏材料帮助存储。
吸附剂是一种非常理想的储氢材料。
三、目前气体吸附材料的研究现状是什么?近年来,气体吸附材料研究得到了快速的发展。
随着先进制造技术的不断升级,吸附剂的制备精度越来越高,吸附剂的孔隙结构也得到了更好的控制。
在具体吸附材料中,有一类材料叫做金属有机骨架(Metal-Organic Frameworks, MOFs),这类材料具有极高的表面积、丰富的功能性海绵结构和高度的可调控性,得到了广泛关注。
MOFs材料广泛应用在甲烷储存、二氧化碳吸收、催化合成等领域,其中图1所示即是MOFs材料的电镜图。
除此之外,MOFs材料还可以实现多种气体分离,如二氧化碳/一氧化氮、空气中的氧气/氮气、氢气/二氧化碳等的分离。
图1 MOFs材料的电镜图除了MOFs材料外,其它吸附剂材料也在不断进步。
化学气相吸附
化学气相吸附化学气相吸附是一种重要的物质吸附现象,在生物化学、环境科学、材料科学等领域中具有广泛的应用。
本文将从理论原理、实验方法、应用前景等方面来探讨化学气相吸附的相关内容。
一、理论原理化学气相吸附是指气体分子在固体表面或孔隙中与固体发生化学反应,形成化学键的吸附现象。
它与物理吸附相比,具有化学反应的特点,吸附过程中会释放出或吸收热量,并且在一定条件下可以发生解吸反应。
化学气相吸附的理论基础主要有两个:Langmuir理论和推导自Henry定律的Langmuir-Freundlich理论。
Langmuir理论是最早提出的吸附理论之一,它假设在吸附过程中固体表面存在一定数量的吸附位点,并且分子在吸附位点上以单分子层的形式存在。
而Langmuir-Freundlich理论则考虑了多层吸附以及吸附位点不均匀分布的情况。
二、实验方法在研究化学气相吸附时,常用的实验方法包括吸附等温线测定、吸附动力学测定和吸附选择性研究等。
吸附等温线测定可以确定吸附剂与吸附物之间的吸附平衡关系,通过改变温度、压力和吸附剂的种类等条件,可以获得吸附等温线的数据。
吸附动力学测定则可以研究吸附速率和吸附过程的动力学行为,常用的方法包括脱附法、吸附量法和瞬态法等。
吸附选择性研究可以确定吸附剂对不同气体成分的选择性吸附能力,常用的方法有浸入法、漏斗法和固定床法等。
三、应用前景化学气相吸附在环境科学中的应用主要体现在大气污染控制和废气处理等方面。
通过选用适当的吸附剂,可以有效地去除空气中的有机污染物、重金属离子等有害物质,从而净化空气。
此外,化学气相吸附还可以应用于储能材料、催化剂制备、气体分离等领域。
例如,吸附剂可以用于储存氢气,解决氢能源的储存问题;吸附剂也可以用于催化剂的制备,提高催化反应的效率;此外,化学气相吸附还常用于气体混合物的分离与纯化,例如制取高纯度氧气等。
综上所述,化学气相吸附作为一种重要的吸附现象,在不同领域具有广泛的应用前景,它的理论基础和实验方法的研究为我们更好地理解和利用气相吸附提供了基础。
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一
() 6节省活性组分用量 ,降低成本 ; ( 增强催化剂抗毒能力 ; 7 ) () 8 均相催化剂负载化。常用 的载体及其物理性
质见 表 1 。
种强烈 的神经毒物 。它 在有氧或湿热 的条件下 ,
吸附 的 比较 见表 2 。
P 外 u ,Z 抖 d 和 H ,特别是用 Na b ,c 抖 n ,C 2 + OH,
表 2物理吸附和化 学吸附的比较嘲
H 1 N C 处 理过的活化沸石 ,其吸附交换性能 C 和 a1
可显著提高 。
膨润土是 以蒙脱石为主要成分的粘土矿物 ,蒙 脱石属于 2: 型的三层结构 的硅酸盐矿物 ,硅铝结 1
.. 热 ;保持在气体分子与固体分子之间的力很容易被 233 矿 物 吸 附剂 由于天然矿物的表面活性 、超细效应 、化学成 其他热量和降低压力所破坏 ,故加热和减压 的方法
能被用来再生吸附剂。
分、晶体结构与物理化学性质 ,并辅以恰 当的改性
ห้องสมุดไป่ตู้
化学吸附也叫活性吸附 ,它是 固体表 面与吸附 技术 ,使矿物具有 良好的环境属性 ,用作矿物吸附 气体分子 间的化学键力所引起 的。化学吸附的特征 剂 ,广泛应用于工业生产、生活的环境污染控制及 为 :在吸附质和吸附剂之 间具有化学键 ,吸附热和 环境失衡的功能修复等。 沸石是 一种含 水铝硅 酸盐矿 物 。可有 效去 除 反应热近似的有相 同的数量级为不可逆吸附。两种
中的催化剂载体。由于使用不同载体而使催 化剂活 物理吸附即范德华吸附,主要特征是 :气体分子和 固体间形成 弱键 ,键能和液体分子 间的引力相近 ; 性产生了差异 , 对载体的不同作用初步归纳为 :
2 1 年 01
新 疆 有 色 金 属
19 0
吸附是放热 的 ,吸附热往往 高于 被吸 附物的蒸发 粒成型 ,以便用于管式或塔式吸附装置。
一
常用的高分子吸附剂包括离子交换树脂、离子 交换纤维和壳聚糖及其衍生 物。离子交换树脂 是 种含有活性基团的合成功能高分子材料 ,它是 由 交联的高分子共聚物引入不同性质离子交换基 团而
成。 从 物理 吸附和化学吸附的区别可以知道 ,在低 235 生物 吸 附剂 ..
生物吸附剂是指具有选择性吸附分离能力 的生 快 达到平衡 ,且平衡 吸附量随温度升高而下降 。在 物体及其衍生物 ,它最早被用于水溶液体系中重金
会严重腐蚀金属管道、工业设备及计量仪表 。硫化 氢燃烧后形成的二氧化硫排人大气 ,将严重污染环 境。我国对居民区大气 、车间空气 、城市煤气及油 品炼厂中硫化氢浓度 已有严格规定【 1 】 民区大气 :居 中有害物质硫化氢的最高容许浓度为 0 1 gm ( . / 0m 摘 自T3 —7) J6 9;车间空气中有害物质硫化氢的最高容 许浓度 1 gm ( 自1 3— 9;城市煤气 中硫化 0 /3 m 摘 =6 7) I 氢浓度不得超过 2 gm ;油品炼厂废气 中硫化氢 0 / m 浓度要求净化至 1 ~ 0 / 。 0 2 m 。因此对硫化氢气体 mg
18 0
新 疆 有 色 金 属
增刊 2
吸附理论与磷化氢气体的吸附研究
宋 磊
( 新疆有 色 金属研 究所 乌鲁木齐 800) 300
摘 要 吸附是利用多孔性固体吸附剂处理气体混合物 ,使其中所含 的一种或数种气体组分吸附于固体表面上 ,以达到气体分离 的 单元操作过程 。吸附分为物理吸附和化学 吸附。常见的物理吸附剂包括炭类吸附剂 、腐殖酸类 吸附剂 、矿物吸附剂 、高分 子吸附剂 、生物 吸附剂 、工业废物吸附剂等。实验 主要研究如何有效吸附去除磷化氢气体 。通过实验发现以活性炭做催化剂载体 ,以 C C 做浸渍液 u- o
对磷 化氢气体有较好 的去除效果 ,吸附容量可 以达到 O 3 57 /) ( 。 . 3 1( g) L 0 g /J  ̄ 关键 词 吸附 吸附剂 磷化氢
1前 言
自 17 年发 现 “ 从 73 木炭 一气体”体系 中的吸 附现象 以来 ,吸附操作 2 0 0 多年来 已经在化工 、石 油 、食品 、医药等各个领域得 到广泛的应用 ,在环
的吸 附研 究对 于减 少环 境污染 是很 有意 义 的。
表 1常见栽体的物理性质闭
2 吸附理论
2 1 吸 附剂 .
用多孔性 固体处理流体混合物 ,使其 中的一种
或几种纷纷浓集在 固体表面 ,而与其它组分分离的
. 过程称为吸附 ,被吸附在 固体表面的物质被称为吸 22 吸 附作用 物理吸附和化学吸附是两种不 同的吸附机理 。 附质 ,吸附质附着 的载体叫做吸附剂 ,也就是试验
构本身带负电荷使其具有很好的离子交换 能力 ,其 所具有的很大的比表面积使其具有强吸附能力 ,对 重金属离子及溶液中的菌类都有较好的吸附效果 。
速 极,化低 裴藩 化低活 234 高分子 吸 附剂 麓活 快活能 能’性 ..
用 以测 量 固体 表 面积 以 用 于测 定表面浓度 ,吸附及 某些应 用 及 孔 隙大小 ;分离 或 净 解 吸速率 ;估计活性 中心 的 化气体和液体 面积 ;阐明表面反应动力学
境 治理过 程 中 已经 成为 一 门独特 的技术 。
( 与活性组分形成新的化合物 ,发挥特有复合 1 )
功能 ;
( 增加有效表面与提供合适孔结构 ; 2 )
( 提高催化剂的机械强度 ; 3 ) () 4 改善催化剂的热稳定性 ;
() 5 提供 活性 中心 ;
吸 附是利用 多孔 性 固体 吸附剂处 理气体 混合 物 ,使其 中所含的一种或数种气体组分 吸附于固体
高温时 ,物理吸附微弱,化学吸附占优势。
23 各 类 吸附剂 .
2 . . 1炭 类 吸 附剂 3
温阶段 ,化学 吸附速率很小 ,物理吸附 占优势 ,很