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多分子层吸附模型为A. Langmuir吸附模型B. BET吸附模型C. Temkin吸附模型D. Freundlich吸附模型

多分子层吸附模型为

A. Langmuir吸附模型

B. BET吸附模型

C. Temkin吸附模型

D. Freundlich吸附模型

题目解答

答案

B. BET吸附模型

解析

本题考查不同吸附模型的特点,解题思路是明确各个选项所代表的吸附模型的基本特征,然后判断哪个模型是多分子层吸附模型。

  • Langmuir吸附模型:Langmuir吸附模型是单分子层吸附模型。它基于以下假设:吸附剂表面是均匀的,各吸附中心的吸附能力相同;被吸附分子间无相互作用;吸附是单分子层的,即当吸附剂表面一旦被吸附质分子覆盖后,就不能再进行吸附。其吸附等温式为$\frac{1}{V}=\frac{1}{V_m}+\frac{1}{V_mKp}$,其中$V$是平衡压力$p$时的吸附量,$V_m$是单分子层饱和吸附量,$K$是吸附平衡常数。所以A选项不符合多分子层吸附的要求。
  • BET吸附模型:BET吸附模型是在Langmuir吸附模型的基础上发展而来的多分子层吸附模型。它认为吸附剂表面是均匀的,吸附分子间无相互作用,但吸附可以是多分子层的。第一层吸附分子与吸附剂表面的作用力较强,而第二层及以上各层分子间的作用力与气体分子间的作用力相似。BET吸附等温式为$\frac{p}{V(p_0 - p)}=\frac{1}{V_mC}+\frac{C - 1}{V_mC}\cdot\frac{p}{p_0}$,其中$p_0$是吸附质的饱和蒸气压,$C$是与吸附热有关的常数。因此B选项符合多分子层吸附模型的定义。
  • Temkin吸附模型:Temkin吸附模型考虑了吸附热随表面覆盖度的线性变化,它假设吸附剂表面是不均匀的,吸附热随覆盖度的增加而线性降低。其吸附等温式为$q = \frac{RT}{\alpha}\ln(Ap)$,其中$q$是吸附量,$R$是气体常数,$T$是温度,$\alpha$是与吸附热有关的常数,$A$是与吸附剂表面性质有关的常数。该模型主要侧重于吸附热与覆盖度的关系,并非多分子层吸附模型,所以C选项不正确。
  • Freundlich吸附模型:Freundlich吸附模型是一个经验公式,它适用于中压范围内的吸附过程。其吸附等温式为$q = Kp^{\frac{1}{n}}$,其中$q$是吸附量,$K$和$n$是经验常数。该模型没有明确的吸附层数的概念,不能很好地描述多分子层吸附的本质,所以D选项也不符合要求。

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