BET模型及OriginPro 9.1在溶液表面吸附实验中的应用

首次在溶液表面张力测定实验中采用BET多层吸附模型替代Langmuir单层吸附模型来研究正丁醇水溶液的表面张力、溶液浓度和饱和吸附量之间的关系,有助于学生深入理解溶液表面吸附现象的本质。采用originPro 9.1软件对实验数据处理进行,实践表明此方法科学严谨,且能够避免手动作图的主观性和人为误差,适合于高校物理化学溶液表面吸附实验的计算机辅助教学。

气体在固体上的吸附BET公式推导

据统计,世界上85%的化学制品要依靠催化反应制得,而催化与吸附关系密切,其中固体表面的吸附是多相催化的必经步骤,应用的最为广泛的是气固相的催化作用。笔者在本文中运用严谨的数学逻辑推理方法,论证中通过归纳、比较,指出吸附对于催化的重要意义,着力于BET公式的理论推导,同时进行了大量的理论上的证明与阐述,论述了气固相的吸附及其规律性。

NPBA在黑索金表面的吸附研究

建立了中性聚合物键合剂NPBA在RDX颗粒表面吸附的定量检测方法。实验结果表明,RDX对NPBA的吸附量随平衡吸附时NPBA在硝化甘油中的质量百分含量Ce增加而迅速增加,当Ce达到0.275%时出现一平台,此平台一直延伸到0.837%处,随后吸附量随Ce增加而继续缓慢增加;吸附理论研究分析表明,Ce较小时形成单分子层吸附,随Ce的增加,转化成多分子层吸附;BET多分子层吸附模型能对吸附等温线作出较好描述。

指数型粘度修正模型及应用

根据吸附理论和分子间能量的变化规律来确定表面相互作用程度 ,以此可定义吸附层 ,得出吸附层厚度的分析计算式。吸附层厚度对研究薄膜润滑是最关键的因素 ,是薄膜与厚膜不同分析的关键点。根据分子相互作用的基本理论及流体力学的基本定义得出指数型粘度修正的表达式 ,用于确定微小间隙内流体粘度的变化规律 ,从而建立薄膜润滑理论模型 ,计算薄膜润滑轴承的特性。

不同土壤对化肥厂废水中铵的吸附特征

含铵化肥厂废水污灌有可能引起地下水污染。包气带土壤的吸附作用是阻滞其铵进入含水层的重要过程。选取某包气带不同深度4个典型土样,利用室内批模拟实验,以实验室配制硫酸铵溶液作对比,研究土壤对化肥厂废水中铵的吸附动力学及等温吸附特征。结果显示:土壤颗粒极易吸附铵,废水有机物等物质能延长吸附平衡时间,并影响土壤对铵的吸附能力——在低浓度铵溶液中表现为增加作用,在高浓度铵溶液中的表现为受土壤有机质含量影响;不同质地土壤对铵具有不同的吸附行为,总体上黏性土的吸附能力大于砂土;与Freundlich和Langmuir等温式相比,BET等温式能够与实验吸附数据更好拟合,验证了BET公式用于铵等温吸附特征研究的可行性,表明铵在土壤胶体颗粒中的吸附方式为多分子层吸附。

单叶省藤材水分吸附特性

【目的】研究单叶省藤材水分吸附的变化规律,阐明藤材内部水分吸附变化的深层机理,为解决藤材安全贮存与合理加工利用过程中由水分吸附和散失引起的质量问题提供理论依据。【方法】采用动态水蒸气吸附仪测定藤材的水分吸附行为,选择H-H模型、GAB模型、Halsey模型、Henderson模型、Oswin模型和Smith模型对平衡含水率(EMC)数据进行非线性拟合并评价其拟合效果,运用最佳拟合模型分析水分吸附过程中平衡含水率、单分子层吸附水和多分子层吸附水的变化规律。【结果】单叶省藤材水分吸附等温线呈“S”形,属于第Ⅱ类等温线,具有多分子层吸着特性;与木、竹材相似,单叶省藤材在整个吸湿过程中表现出明显的吸湿滞后现象,且其吸滞滞后率在相对湿度(RH)80%时达0.8,早于木材(RH=95%);6种模型中,H-H模型和GAB模型对数据的拟合度最高,R2均高于0.99;H-H模型中代表含有单位摩尔数吸附位的绝干藤材质量参数(W1)显著低于木、竹材,在吸湿阶段,当RH<60%时,主要以单分子层吸附为主,单分子层吸附水含量为6.80%;通过GAB模型计算得出藤材吸湿阶段的水分可及内比表面积(S)和单分子层吸附水含量(W0)分别为293 m^(2)·g^(-1)和7.67%,均大于木、竹材,分析其原因可能是单叶省藤材的纤维细胞壁薄腔大,相邻薄壁细胞之间的空隙较大且结晶度较小;由H-H模型和GAB模型推测出的纤维饱和点(FSP)分别为20.28%和18.67%。【结论】H-H模型和GAB模型可用于描述单叶省藤材水分吸附等温线,拟合度较高;单叶省藤材的化学组分含量、解剖构造和结晶度是影响其单分子层吸附水含量的主要因素,单叶省藤材单分子层吸附水含量略高于竹材,水分可及内比表面积大于竹材。

BET方程推广的简单介绍

本文将单纯气体多层吸附的BET方程推广应用于混合液体中蒸气的吸附,并推导出混合液体中蒸气的吸附BET方程。

多孔介质微观孔隙结构分形特征及分形系数的意义

依据孔隙结构的球体模型和毛管束模型 ,推导出两种模型的孔隙体积表达式和两种模型分形维数间的关系式。计算结果表明 ,基于毛管束模型的分形维数总比基于球体模型计算的分形维数小 1,分形系数的物理意义在于它反映了孔隙的发育程度。基于毛管束模型 ,利用压汞数据计算了西峰油田长 8储层多孔介质微观孔隙的分形维数 ,同时给出了分形维数与孔隙度、渗透率等地层参数的关系曲线。分析结果表明 ,该区孔隙结构具有分形特征 ,分形维数为 1～ 2。分形维数越大 ,多孔介质微观孔隙分布的非均质性越强 ;分形系数越大 ,孔隙越发育 ,储层物性越好。

高温热处理木材吸湿特性

【目的】研究高温热处理对人工林樟子松、杉木、美洲黑杨木材平衡含水率和吸湿特性的影响,为科学评价热处理木材吸湿特性提供理论基础,为人工林木材高附加值利用和实际高温热处理木材生产提供参考。【方法】以水蒸气为保护介质,设定180、200和220 ℃3个温度进行高温热处理,采用双室温、湿度控制法,在25 ℃环境中以8种不同类型饱和盐溶液精确控制水蒸气相对湿度进行等温吸附试验,运用Hailwood-Horrobin模型拟合等温吸附曲线,分析高温热处理对木材水蒸气等温吸附曲线线形、平衡含水率、单层分子吸附水和多层分子吸附水的影响。【结果】 180、200和220 ℃处理后,试样吸湿平衡含水率均值相当于素材含水率均值的80%、70%和50%左右;3个树种素材试样和高温热处理材试样均表现为第2类等温吸附曲线形态特征,Hailwood-Horrobin模型能够较好拟合不同树种素材和高温热处理材等温吸附曲线,不同热处理条件试样等温吸附曲线的拟合度均高于0.980 0,处理温度越高,等温吸附曲线越接近直线;高温热处理后代表含有单位摩尔数吸附位的绝干木材质量参数( W )显著增加,不同相对湿度下高温热处理材的单层分子吸附水和多层分子吸附水含量也随之降低;180、200和 220 ℃处理后,木材试样单层分子吸附水含量相较于素材下降20%、30%和50%左右,高温热处理对多层分子吸附水含量影响规律与之相近;高温热处理后单层分子吸附水、多层分子吸附水和吸附水总量的最大值相较于素材明显下降,且处理温度越高,下降幅度越大。【结论】高温热处理可明显降低3个树种试样的吸湿平衡含水率,且处理温度越高,平衡含水率下降幅度越大;高温热处理会一定程度影响木材等温吸附曲线线形,Hailwood-Horrobin模型可用于描述高温热处理材等温吸附曲线,且拟合度较高;高温热处理可明显降低3个树种试样等温吸附过程单层分子吸附水和多层分子吸附水含量,且处理温度越高影响越明显,单层分子吸附水和多层分子吸附水最大含量均明显降低,进而影响吸附水总量最大值。

异形涤纶织物吸湿等温线的研究与模拟

选用相同组织结构的异形涤纶(三叶形)织物和普通涤纶织物,测定它们在不同温度、不同相对湿度下的吸湿等温曲线,归纳出温度、相对湿度、材质对织物吸湿性的影响规律,并用多分子层吸附模型对实验数据进行了拟合.结果表明:在相同环境条件下,异性涤纶的吸湿性优于普通涤纶;随着温度的升高,2种织物的平衡含水率略有下降;随着相对湿度的增大,2种织物的平衡含水率增大,且相对湿度比温度有更大的影响作用;多分子层吸附模型能较好的与实验数据相吻合.