禁言
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发表于 2006-1-17 03:19:34
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回大哥话,冷凝的发生应该是有一定温度条件的,举例来说,冬天朝玻璃哈气会立刻出现水雾,但夏天看不到。所以我想烟斗里的水汽凝结应该和活性炭比较近似,找了篇文章,有看没有懂,还望达人看明白后用白话教俺。
结论
3.1 根据实验结果我们认为,水在活性炭上的吸附机理可以分为三个步骤:(1)化学吸附,其特点为产生远高于冷凝热的吸附热(>40kJ/mol)。随实验温度的提高化学吸附的范围显著增大。化学吸附速率快,实际上是发生在C表面不饱和点与水之间;(2)毛细管冷凝[7],从实验结果我们可以看到,当等温线上的吸附量出现突跃时,对应的吸附热在大约40kJ/mol处存在一个平台,即此阶段明显地为水在活性炭上冷凝。毛细管冷凝的发生是与活性炭上活性中心的数量和特性紧密联系的。即水在primary acid sites (PAS)周围形成以PAS为中心的三维液相时,微孔内冷凝热反映了形成水分子之间的氢键。当高温处理移去了活性炭上所有O2(即一般认为形成PAS的功能机团)后,有人报道,这种情况下先被吸附的分子充当了此过程的PAS,即冷凝多层吸附仅发生在特殊的PAS周围[8]。(3)物理吸附或水在PAS活性中心上的直接吸附。当部分样品处于较高相对水蒸气压时(p/ps>0.7或coverage >2 mmol/g),该阶段的吸附热明显小于此条件下水在活性炭上的冷凝热,应属于物理吸附。物理吸附形成的条件是,单层吸附结构时吸附的能量取决于形成弱的C-H2O相互作用,而不是H2O-H2O之间形成的氢键。现有的文献[9],在缺乏直接热力学数据而仅有isotherms时,对超过p/ps=0.4时的吸附容易被与水的冷凝联系起来。说明过去的研究对冷凝和单纯物理吸附的差别的反映是不充分和不能令人满意的。我们的研究结果从根本上弥补了这种不足。
从实验的结果还可以看出,对活性炭样品采用不同的预处理方法,其吸附水的结果的差异也是非常大的。经高温在H2中处理的Nc/H950的表面由于发生了疏水的变化,其吸附的水最少(小于1mmol/g)。而未经高温处理的Nc/300(仅在He中300oC下去除水分),则吸附了最多的水(超过15mmol/g)。在Nc/N950上水吸附的三个步骤表现得非常充分,首先是进行化学吸附,然后是冷凝吸附,最后是物理吸附。 |
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