材料表界面-第八章-1
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表面粗糙度，表面存在大量的活性晶格点，残 余应力，表面氧化和吸附。-----真实表面
二、金属的表面及表面反应
金属的真实wenku.baidu.com面：
吸附层 氧化层 加工应变层
表面膜层严重干扰金属表面性能实验。金属表面的研究， 首先要获得不附带任何膜层的真正金属表面。
二、金属的表面反应
吸附、扩散与脱附
由于固体表面上原子或 分子的力场是不饱和的，就 有吸引其它分子的能力，从 而使环境介质在固体表面上 的浓度大于体相中的浓度， 这种现象称为吸附。
• 物理吸附的反应物分子可以作为补充化学吸附的源泉， 或者当表面存在自由基时，可参加连锁反应过程。
• 物理吸附的存在使反应物分子只需克服吸附活化能就能 达到化学吸附。
二、金属的表面反应
吸附、扩散与脱附
吸附质粒子首先在金属表面某些活性最高的位点 被吸附，然后沿金属表面发生迁移，这称为表面扩散 或表面流动。
PROX反应机理
单金属 催化剂
LT CO CO
CO CO
双组分 催化剂
Ir
Ir
Ir
Ir
support
HT
CO
O
CO2 H2OCO H
Ir
Ir
Ir
Ir
support
Kotobuki M, et al. J Catal 236 (2005) 262–269
Differential Heat ( kJ mol-1)
H2 + 1/2 O2 → H2O ΔH = -241.8 kJ/mol
PROX反应中的催化剂
活性组分
Pt/SiO2
Au, Ag, Cu Pt, Pd, Ru, Rh, Ir PtFe, PtCo, PtSn
载体
AC, SiO2, Al2O3, TiO2, SnO2, ZrO2,
MgO
Fe2O3, CeO2 , MnO2, CexZr(1-x)O2 CexZn(1-x)O2, CoOx monolith, mordenite
Differential Heat ( kJ mol-1)
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0
450 400 350 300 250 200 150 100
50 0 0
Ir/SiO2 Ir-Fe/SiO2
10 20 30 40 50 60 70
H2 coverage ( mol g-1)
Ir/SiO2 Ir-Fe/SiO2
50 100 150 200 250 300
O2 coverage ( mol g-1)
Differential Heat ( kJ mol-1)
160 140 120 100
80 60 40 20
0 0
Ir/SiO2 Ir-Fe/SiO2
20 40 60 80 100 120 140
第八章 金属材料的表面
一、金属材料概述 二、金属的表面及表面反应 三、金属表面上分子的吸附态 四、金属的表面腐蚀 五、金属的表面改性
一、 金属材料概述
以金属(包括纯金属与合金)为基础的材料。
在103种元素中，金属元素有81种
一、 金属材料概述
金属材料的特点： 1、常温下为固体（Hg除外） 2、熔点较高 也有较低的如：Sn、Pb、Zn、Al 3、密度较大（Mg、Al除外，<3g/cm3） 4、有光泽 5、延展性、韧性、可加工性好 6、导热性、导电性好，Ag、Cu、Al 7、易氧化
可逆 易达到
化学吸附 化学键力
单层 大, 近于反应热
较强 不可逆 不易达到
二、金属的表面反应
吸附、扩散与脱附
气-固相催化反应中，至少有一种反应物要能在催化剂的 表面上发生化学吸附。 吸附键的强度要适当，吸附键过强或过弱都不利于下一步 化学反应的进行。如果催化剂对反应物吸附过强，往往形成 较稳定的表面络合物；吸附过弱，反应物分子活化不够，不 利于反应。 其数值大小可由化学吸附热度量。吸附热越大，吸附键愈 强；反之，吸附热越小，吸附键越弱。因此，吸附热是选择 催化剂时要考虑的因素之一。
三、金属表面上分子的吸附态
一般催化反应中或对金属表面的化学热处理中经常用到的气体包括 氢、氮、氧、一氧化碳、二氧化碳以及各种碳氢化合物等。
氢的吸附态
H2在金属表面是均裂解离吸附：
H2+2* → 2H*
HH
HH
H2 + M M M M OR M M
氧的吸附态
吸附过程相对比较复杂，一般会发生氧化作用直至体相。 而对于一些只在表面形成氧化层（如W）。
CO
4σ
2π
2π
3σ
1π
1π
2σ
CO的3σ(HOMO)较大一端在
C端。因此, 在M(CO)n中与M配
1σ
位的是CO 的C端而不是O端
.CO的HOMO以C端与M空轨道
形成σ配键， 而M的d轨道则与
K
CO的LUMO形成反配位π键。
K
一氧化碳的吸附态
一氧化碳是最富有吸附变化的一种小分子气体常作为研 究固体表面性质的探针使用。
一氧化碳的吸附态
CO吸附态与催化活性的关系
在不同的条件下，在不同金属催化剂在呈现不同 的吸附态对反应的活性是有很大影响的。
如CO甲烷化反应：采用Cu和Pt，由于CO吸附形 式为线形一位吸附，反应活性很低。而采用Ni， Pd时，由于为桥接二位吸附，反应活性很高。
二氧化碳的吸附态
二氧化碳不易被金属表面吸附。 二氧化碳不能在金属表面形成配位吸 附键，只能进行解离吸附。
表面催化过程
一、 金属材料概述
金属特性：金属d电子和d空轨道与被吸附物s或p电子配 对，发生化学吸附，生成表面中间物种而活化
金属催化材料
金属催化材料
N + 3H 2NH α-Fe-Al2O3-K2O
2
2
3
合成氨熔铁催化剂
•使化肥工业迅速发展 •迎来了现代农业 •1918年诺贝尔化学奖
金属催化材料
• 金属Pd可以转化这两种有毒气体为无毒气体，其催化反应：
1. 一氧化氮分子在钯金属表面解离吸附, 分解成氮原子和氧原子， 而CO分子被缔合吸附活化. 2. 钯金属表面上的氮原子, 氧原子及CO活化物种扩散后进行表面 化学反应形成无害的氮气 和二氧化碳 . 3. 在表面化学反应形成的氮气分子和二氧化碳分子从钯表面脱附 进入环境大气.
CO coverage ( mol g-1)
Fe的加入促进了催化剂吸 附活化氧的能力，同时减
弱了CO及H2的吸附活化
二、金属的表面反应
吸附、扩散与脱附
• 物理吸附时反应物分子的反应性能没有明显变化，因而 与表面催化作用没有直接关系。
• 但是，物理吸附可使催化剂表面反应物分子浓度增大， 从而提高反应速度。
吸附态的多样性： 同一种物质在同一固体表面吸附可随条件不同
呈现不同的吸附态。吸附态不同，使催化最终产物 不同。
三、金属表面上分子的吸附态
• 以汽车尾气处理为例说明吸附的重要性
• 不经催化处理的汽车尾气是一氧化碳和一氧化氮，这两种气 体直接排出对环境有很大的危害。
三、金属表面上分子的吸附态
• 以汽车尾气处理为例说明吸附的重要性
扩散激活能：
表面上存在的周期性势场 表面位点能量的不均匀性
二、金属的表面反应
吸附、扩散与脱附
脱附是指吸附粒子由于吸附键断裂而离开表面。 升温使脱附现象加强 提高真空度脱附易进行
三、金属表面上分子的吸附态
• 化学吸附态表明吸附物种在固体表面进行化学吸 附时的化学状态、电子结构和几何构型。
• 化学吸附态和表面反应中间体的确定对揭示催化 剂作用机理和催化反应机理非常重要。
2006年8月6日英国石油公司被迫宣布停止美国最大 油田：阿拉斯加普拉德霍湾油田原油生产。 原因：油管腐蚀导致漏油。
2004年12月，四川德阳大型化工厂发生液氨大泄露，5000 立方米液氨汩汩而出。事故原因：多个阀门生锈。
一、 金属材料概述 金属表面腐蚀研究
一、 金属材料概述 金属表面腐蚀研究
加氢
氢解
脱氢
Metal
异构化
氧化
重要工业金属催化剂及催化反应示例
重要工业金属催化剂及催化反应示例
富氢气氛下一氧化碳的氧化反应(PROX)
燃 料 电 池
PROX反应中的两个反应
Anode:2H2 → 4H+ + 4eCathode:O2 + 4H+ + 4e- → 2H2O
CO + 1/2 O2 → CO2 ΔH = -283.0 kJ/mol
吸附是整个催化反应中最重要的一步.
三、金属表面上分子的吸附态
分子吸附在金属表面上，与其表面原子间形成吸附键， 构成分子的吸附态。
金属表面上分子的吸附态 (1) 分子在吸附前先必须解离（如H2，饱和烃） (2) 具有孤对电子或π电子的分子可以非解离的 化学吸附。
三、金属表面上分子的吸附态
• 解离吸附：分子在催化剂表面上化学吸附时产生 化学键的断裂，分子与催化剂表面吸附中心进行 电子的转移或共享。
一、 金属材料概述
应用广泛的金属材料
一、 金属材料概述
金属表面腐蚀不仅造成经济损失，也经常对人的生命 安全造成危害。
俄罗斯米格-29战斗机在西伯利亚东部的机场附近坠毁， 事故原因：飞机龙骨因腐蚀在空中解体。
2006年9月30日，加拿大拉瓦尔市内一座立交桥坍塌， 造成五人死亡。事故原因：雪水渗透立交桥腐蚀钢筋 引发事故。
一、 金属材料概述
金属材料的分类： 黑色金属：生铁、钢、纯铁
金属材料 有色金属：重、轻、贵、稀有金属
非晶态金属、形状记忆合金、减
特殊金属 震合金、超塑金属、储氢合金、
超导合金等
一、 金属材料概述
杭州湾跨海钢铁大桥 桥长36公里
世界最长的跨海大桥
一、 金属材料概述
青藏铁路1142公里
世界最长的高原铁路
一、 金属材料概述
据统计，世界上85%的化学制品要靠催化反应 制得，80％以上的化学工业涉及催化技术，催 化技术是化学工业的核心技术，而催化材料是 催化技术的灵魂
金属催化实际上就是气体或液体在金属表 面上的吸脱附反应-----金属催化材料
催化剂的世界销售额超过100亿美元/年，催化 技术所带来的产值达百倍以上。在发达国家由 催化技术直接和间接的贡献达到20-30％ GDP
• 均裂：吸附活性中间物种为自由基。 • 异裂：吸附活性中间物种为离子基(正离子或负
离子)。
三、金属表面上分子的吸附态
• 缔合吸附：具有电子或孤对电子的分子不 必先离解即可发生化学吸附。
三、金属表面上分子的吸附态
缔合与解离吸附并存:
吸附强度规律: 炔烃 > 双烯烃 > 烯烃 > 烷烃 O2 > C2H2 > C2H4 > CO> H2 > CO2 > N2
PtFe/SiO2
双组分催化剂的PROX活性和选择 性远远超过单金属催化剂。
Fu Q, et al. Science 328 (2010) 1141–1144
催化
催化
二、金属的表面及表面反应
金属表面：
金属晶体从三维的规整点阵到体外空间之间的 过渡区域。-----------------------------清洁表面
氮的吸附态
(1)一个表面原子吸附一个N原子； (2)两个表面原子吸附一个N2分子；
N2+M→ N=N MM
一氧化碳的吸附态
一氧化碳是最富有吸附变化的一种小分子气体常作为研 究固体表面性质的探针使用。 CO在Ni、Pt、Pd等金属上：线式和桥式等吸附态。
IR数据:直线型C-O伸缩振动频率>2000cm-1，桥型吸附 态中C-O<1900cm-1
二、金属的表面反应
吸附、扩散与脱附
金属表面吸附现象的本质：
固体表面存在剩余键力； 吸附是固体表面存在剩余键力与分子间的相互作用。
二、金属的表面反应
吸附、扩散与脱附
当气体与清洁的固体表面接触时，在固体表面上气体的浓
度高于气相，这种现象称为吸附现象。 被吸附的气体称为吸附质。 吸附气体的固体称为吸附剂。 吸附质在固体表面上吸附后存在的状态称为吸附态。
现在已经确定的有O-*，O2-*，O22-*，O2-*等负离子吸附态 以及电中性的氧吸附态，此外，在低温下还不稳定的O3-*
O-* + O2 → O3-* O2（气）→O2（吸）→O2-*→2O-*→2O2-*
氧的吸附态
不同的氧吸附态具有不同的催化能力。 现在认为O-*的反应能力强，与烃类的深度氧化有关，而在乙 烯的选择性氧化制环氧乙烷的Ag催化剂上O2-*是导致主反应 的吸附态。
通常吸附是发生在固体表面的局部位置，这样的位置称为
吸附中心或吸附位。 吸附中心与吸附质分子共同构成表面吸附络合物。即表面 活性中间物种。
二、金属的表面反应
吸附、扩散与脱附
• 物理吸附与化学吸附的比较
吸附力 吸附层数 吸附热 选择性 可逆性 吸附平衡
物理吸附 范德华力 单层或多层 小,近于液化热 无或很差
2M +CO2 MCO + MO
Fe、Cu、Ag、Mg、Nb、Pt、Ru
二、金属的表面及表面反应
金属的真实wenku.baidu.com面：
吸附层 氧化层 加工应变层
表面膜层严重干扰金属表面性能实验。金属表面的研究， 首先要获得不附带任何膜层的真正金属表面。
二、金属的表面反应
吸附、扩散与脱附
由于固体表面上原子或 分子的力场是不饱和的，就 有吸引其它分子的能力，从 而使环境介质在固体表面上 的浓度大于体相中的浓度， 这种现象称为吸附。
• 物理吸附的反应物分子可以作为补充化学吸附的源泉， 或者当表面存在自由基时，可参加连锁反应过程。
• 物理吸附的存在使反应物分子只需克服吸附活化能就能 达到化学吸附。
二、金属的表面反应
吸附、扩散与脱附
吸附质粒子首先在金属表面某些活性最高的位点 被吸附，然后沿金属表面发生迁移，这称为表面扩散 或表面流动。
PROX反应机理
单金属 催化剂
LT CO CO
CO CO
双组分 催化剂
Ir
Ir
Ir
Ir
support
HT
CO
O
CO2 H2OCO H
Ir
Ir
Ir
Ir
support
Kotobuki M, et al. J Catal 236 (2005) 262–269
Differential Heat ( kJ mol-1)
H2 + 1/2 O2 → H2O ΔH = -241.8 kJ/mol
PROX反应中的催化剂
活性组分
Pt/SiO2
Au, Ag, Cu Pt, Pd, Ru, Rh, Ir PtFe, PtCo, PtSn
载体
AC, SiO2, Al2O3, TiO2, SnO2, ZrO2,
MgO
Fe2O3, CeO2 , MnO2, CexZr(1-x)O2 CexZn(1-x)O2, CoOx monolith, mordenite
Differential Heat ( kJ mol-1)
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0
450 400 350 300 250 200 150 100
50 0 0
Ir/SiO2 Ir-Fe/SiO2
10 20 30 40 50 60 70
H2 coverage ( mol g-1)
Ir/SiO2 Ir-Fe/SiO2
50 100 150 200 250 300
O2 coverage ( mol g-1)
Differential Heat ( kJ mol-1)
160 140 120 100
80 60 40 20
0 0
Ir/SiO2 Ir-Fe/SiO2
20 40 60 80 100 120 140
第八章 金属材料的表面
一、金属材料概述 二、金属的表面及表面反应 三、金属表面上分子的吸附态 四、金属的表面腐蚀 五、金属的表面改性
一、 金属材料概述
以金属(包括纯金属与合金)为基础的材料。
在103种元素中，金属元素有81种
一、 金属材料概述
金属材料的特点： 1、常温下为固体（Hg除外） 2、熔点较高 也有较低的如：Sn、Pb、Zn、Al 3、密度较大（Mg、Al除外，<3g/cm3） 4、有光泽 5、延展性、韧性、可加工性好 6、导热性、导电性好，Ag、Cu、Al 7、易氧化
可逆 易达到
化学吸附 化学键力
单层 大, 近于反应热
较强 不可逆 不易达到
二、金属的表面反应
吸附、扩散与脱附
气-固相催化反应中，至少有一种反应物要能在催化剂的 表面上发生化学吸附。 吸附键的强度要适当，吸附键过强或过弱都不利于下一步 化学反应的进行。如果催化剂对反应物吸附过强，往往形成 较稳定的表面络合物；吸附过弱，反应物分子活化不够，不 利于反应。 其数值大小可由化学吸附热度量。吸附热越大，吸附键愈 强；反之，吸附热越小，吸附键越弱。因此，吸附热是选择 催化剂时要考虑的因素之一。
三、金属表面上分子的吸附态
一般催化反应中或对金属表面的化学热处理中经常用到的气体包括 氢、氮、氧、一氧化碳、二氧化碳以及各种碳氢化合物等。
氢的吸附态
H2在金属表面是均裂解离吸附：
H2+2* → 2H*
HH
HH
H2 + M M M M OR M M
氧的吸附态
吸附过程相对比较复杂，一般会发生氧化作用直至体相。 而对于一些只在表面形成氧化层（如W）。
CO
4σ
2π
2π
3σ
1π
1π
2σ
CO的3σ(HOMO)较大一端在
C端。因此, 在M(CO)n中与M配
1σ
位的是CO 的C端而不是O端
.CO的HOMO以C端与M空轨道
形成σ配键， 而M的d轨道则与
K
CO的LUMO形成反配位π键。
K
一氧化碳的吸附态
一氧化碳是最富有吸附变化的一种小分子气体常作为研 究固体表面性质的探针使用。
一氧化碳的吸附态
CO吸附态与催化活性的关系
在不同的条件下，在不同金属催化剂在呈现不同 的吸附态对反应的活性是有很大影响的。
如CO甲烷化反应：采用Cu和Pt，由于CO吸附形 式为线形一位吸附，反应活性很低。而采用Ni， Pd时，由于为桥接二位吸附，反应活性很高。
二氧化碳的吸附态
二氧化碳不易被金属表面吸附。 二氧化碳不能在金属表面形成配位吸 附键，只能进行解离吸附。
表面催化过程
一、 金属材料概述
金属特性：金属d电子和d空轨道与被吸附物s或p电子配 对，发生化学吸附，生成表面中间物种而活化
金属催化材料
金属催化材料
N + 3H 2NH α-Fe-Al2O3-K2O
2
2
3
合成氨熔铁催化剂
•使化肥工业迅速发展 •迎来了现代农业 •1918年诺贝尔化学奖
金属催化材料
• 金属Pd可以转化这两种有毒气体为无毒气体，其催化反应：
1. 一氧化氮分子在钯金属表面解离吸附, 分解成氮原子和氧原子， 而CO分子被缔合吸附活化. 2. 钯金属表面上的氮原子, 氧原子及CO活化物种扩散后进行表面 化学反应形成无害的氮气 和二氧化碳 . 3. 在表面化学反应形成的氮气分子和二氧化碳分子从钯表面脱附 进入环境大气.
CO coverage ( mol g-1)
Fe的加入促进了催化剂吸 附活化氧的能力，同时减
弱了CO及H2的吸附活化
二、金属的表面反应
吸附、扩散与脱附
• 物理吸附时反应物分子的反应性能没有明显变化，因而 与表面催化作用没有直接关系。
• 但是，物理吸附可使催化剂表面反应物分子浓度增大， 从而提高反应速度。
吸附态的多样性： 同一种物质在同一固体表面吸附可随条件不同
呈现不同的吸附态。吸附态不同，使催化最终产物 不同。
三、金属表面上分子的吸附态
• 以汽车尾气处理为例说明吸附的重要性
• 不经催化处理的汽车尾气是一氧化碳和一氧化氮，这两种气 体直接排出对环境有很大的危害。
三、金属表面上分子的吸附态
• 以汽车尾气处理为例说明吸附的重要性
扩散激活能：
表面上存在的周期性势场 表面位点能量的不均匀性
二、金属的表面反应
吸附、扩散与脱附
脱附是指吸附粒子由于吸附键断裂而离开表面。 升温使脱附现象加强 提高真空度脱附易进行
三、金属表面上分子的吸附态
• 化学吸附态表明吸附物种在固体表面进行化学吸 附时的化学状态、电子结构和几何构型。
• 化学吸附态和表面反应中间体的确定对揭示催化 剂作用机理和催化反应机理非常重要。
2006年8月6日英国石油公司被迫宣布停止美国最大 油田：阿拉斯加普拉德霍湾油田原油生产。 原因：油管腐蚀导致漏油。
2004年12月，四川德阳大型化工厂发生液氨大泄露，5000 立方米液氨汩汩而出。事故原因：多个阀门生锈。
一、 金属材料概述 金属表面腐蚀研究
一、 金属材料概述 金属表面腐蚀研究
加氢
氢解
脱氢
Metal
异构化
氧化
重要工业金属催化剂及催化反应示例
重要工业金属催化剂及催化反应示例
富氢气氛下一氧化碳的氧化反应(PROX)
燃 料 电 池
PROX反应中的两个反应
Anode:2H2 → 4H+ + 4eCathode:O2 + 4H+ + 4e- → 2H2O
CO + 1/2 O2 → CO2 ΔH = -283.0 kJ/mol
吸附是整个催化反应中最重要的一步.
三、金属表面上分子的吸附态
分子吸附在金属表面上，与其表面原子间形成吸附键， 构成分子的吸附态。
金属表面上分子的吸附态 (1) 分子在吸附前先必须解离（如H2，饱和烃） (2) 具有孤对电子或π电子的分子可以非解离的 化学吸附。
三、金属表面上分子的吸附态
• 解离吸附：分子在催化剂表面上化学吸附时产生 化学键的断裂，分子与催化剂表面吸附中心进行 电子的转移或共享。
一、 金属材料概述
应用广泛的金属材料
一、 金属材料概述
金属表面腐蚀不仅造成经济损失，也经常对人的生命 安全造成危害。
俄罗斯米格-29战斗机在西伯利亚东部的机场附近坠毁， 事故原因：飞机龙骨因腐蚀在空中解体。
2006年9月30日，加拿大拉瓦尔市内一座立交桥坍塌， 造成五人死亡。事故原因：雪水渗透立交桥腐蚀钢筋 引发事故。
一、 金属材料概述
金属材料的分类： 黑色金属：生铁、钢、纯铁
金属材料 有色金属：重、轻、贵、稀有金属
非晶态金属、形状记忆合金、减
特殊金属 震合金、超塑金属、储氢合金、
超导合金等
一、 金属材料概述
杭州湾跨海钢铁大桥 桥长36公里
世界最长的跨海大桥
一、 金属材料概述
青藏铁路1142公里
世界最长的高原铁路
一、 金属材料概述
据统计，世界上85%的化学制品要靠催化反应 制得，80％以上的化学工业涉及催化技术，催 化技术是化学工业的核心技术，而催化材料是 催化技术的灵魂
金属催化实际上就是气体或液体在金属表 面上的吸脱附反应-----金属催化材料
催化剂的世界销售额超过100亿美元/年，催化 技术所带来的产值达百倍以上。在发达国家由 催化技术直接和间接的贡献达到20-30％ GDP
• 均裂：吸附活性中间物种为自由基。 • 异裂：吸附活性中间物种为离子基(正离子或负
离子)。
三、金属表面上分子的吸附态
• 缔合吸附：具有电子或孤对电子的分子不 必先离解即可发生化学吸附。
三、金属表面上分子的吸附态
缔合与解离吸附并存:
吸附强度规律: 炔烃 > 双烯烃 > 烯烃 > 烷烃 O2 > C2H2 > C2H4 > CO> H2 > CO2 > N2
PtFe/SiO2
双组分催化剂的PROX活性和选择 性远远超过单金属催化剂。
Fu Q, et al. Science 328 (2010) 1141–1144
催化
催化
二、金属的表面及表面反应
金属表面：
金属晶体从三维的规整点阵到体外空间之间的 过渡区域。-----------------------------清洁表面
氮的吸附态
(1)一个表面原子吸附一个N原子； (2)两个表面原子吸附一个N2分子；
N2+M→ N=N MM
一氧化碳的吸附态
一氧化碳是最富有吸附变化的一种小分子气体常作为研 究固体表面性质的探针使用。 CO在Ni、Pt、Pd等金属上：线式和桥式等吸附态。
IR数据:直线型C-O伸缩振动频率>2000cm-1，桥型吸附 态中C-O<1900cm-1
二、金属的表面反应
吸附、扩散与脱附
金属表面吸附现象的本质：
固体表面存在剩余键力； 吸附是固体表面存在剩余键力与分子间的相互作用。
二、金属的表面反应
吸附、扩散与脱附
当气体与清洁的固体表面接触时，在固体表面上气体的浓
度高于气相，这种现象称为吸附现象。 被吸附的气体称为吸附质。 吸附气体的固体称为吸附剂。 吸附质在固体表面上吸附后存在的状态称为吸附态。
现在已经确定的有O-*，O2-*，O22-*，O2-*等负离子吸附态 以及电中性的氧吸附态，此外，在低温下还不稳定的O3-*
O-* + O2 → O3-* O2（气）→O2（吸）→O2-*→2O-*→2O2-*
氧的吸附态
不同的氧吸附态具有不同的催化能力。 现在认为O-*的反应能力强，与烃类的深度氧化有关，而在乙 烯的选择性氧化制环氧乙烷的Ag催化剂上O2-*是导致主反应 的吸附态。
通常吸附是发生在固体表面的局部位置，这样的位置称为
吸附中心或吸附位。 吸附中心与吸附质分子共同构成表面吸附络合物。即表面 活性中间物种。
二、金属的表面反应
吸附、扩散与脱附
• 物理吸附与化学吸附的比较
吸附力 吸附层数 吸附热 选择性 可逆性 吸附平衡
物理吸附 范德华力 单层或多层 小,近于液化热 无或很差
2M +CO2 MCO + MO
Fe、Cu、Ag、Mg、Nb、Pt、Ru