[科普中國]-吸附激活能

吸附激活能不僅控制吸附總量，也控制吸附速率。脫附能的數(shù)值等于吸附熱與激活能之和。

簡介吸附激活能不僅控制吸附總量，也控制吸附速率。脫附能的數(shù)值等于吸附熱與激活能之和。

吸附活化能在體系能量對吸附質(zhì)到固體表面距離的勢能曲線上，分子吸附(物理吸附)勢能曲線與各個原子吸附(解離化學(xué)吸附)勢能曲線的交點處能量值即為分子解離化學(xué)吸附的活化能。吸附分子吸收了活化能后，便達(dá)到活化態(tài)，繼而進行的過程便是放熱的。動力學(xué)最活潑的反應(yīng)途徑是那些具有最低活化能的途徑1。

化學(xué)吸附定義化學(xué)吸附是指原子或分子借助強鍵被吸附在固體表面的現(xiàn)象。

化學(xué)吸附激活化學(xué)吸附類似化學(xué)反應(yīng)，在表面原子與被吸附原子之間發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移或公有化，形成離子鍵、共價鍵或二者混合的鍵合。金屬原子在金屬襯底上也可能形成金屬鍵吸附。由于強鍵結(jié)合，吸附時釋放熱量(吸附熱)高達(dá)每原子幾個電子伏，吸附層非常穩(wěn)定。除非在極低的溫度下，通?？梢姷奈骄鶠榛瘜W(xué)吸附。過程一般需要活化。以雙原子分子氣體在金屬表面吸附為例，氣體分子先發(fā)生物理吸附，然后在外界饋入一定能量(超過激活能)的條件下分子離解，以原子的形式發(fā)生化學(xué)吸附。

吸附激活能不僅控制吸附總量，也控制吸附速率。脫附能的數(shù)值等于吸附熱與激活能之和。由于需要激活，化學(xué)吸附和脫附的速率較小。化學(xué)吸附限于單層吸附。和化學(xué)反應(yīng)相似，具有明顯的選擇性，例如氫原子可被鎢、鉬吸附，卻不被鋁所吸附。吸附層的原子組成有序排列，其結(jié)構(gòu)與鍵合相對應(yīng)。例如Ni{100}C(2X2)表示在Ni{100}表面上吸附的原子組成周期各為Ni原子網(wǎng)格周期兩倍長的有心正方網(wǎng)格。化學(xué)吸附對于表面化學(xué)反應(yīng)、催化等過程十分重要2。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

任毅如 - 副教授 - 湖南大學(xué)