《表界面吸附分析》是“中国分析测试技术丛书”的一个分册。
表界面吸附分析是利用表界面吸附原理来研究物质界面性质及其变化的分析手段,广泛应用于化学、化工、材料、环境、生物、医药等研究领域。本书以气-固表界面的物理吸附和化学吸附为主要对象,系统地阐述了吸附的基本概念、测定原理、测试方法和最新研究进展。总体分为四章,第一章为绪论,主要对吸附现象及常用吸附分析技术做简单介绍。第二章详细介绍吸附相关理论基础。在此基础上,分别对物理吸附分析技术(第三章)和化学吸附分析技术(第四章)的基本概念及测定原理、常用测试方法及测试装置(包括仪器结构、各类样品的前处理技术、测试数据的统计处理、分析结果的评价方法等)进行详细介绍,并辅以典型应用案例,供读者参考借鉴。
本书内容丰富,理论知识与实际应用相结合,紧跟仪器发展最新动态,相关操作流程及注意事项内容充实,可作为从事吸附分离、分析相关工作的科技人员和高等院校相关专业师生的参考书,也可作为分析检验人员职业培训用书。
董林 南京大学教授,博士生导师。现为中国化工学会稀土催化与过程专业委员会主任委员;中国稀土学会稀土催化专业委员会学术委员会常委。主要研究环境催化材料的控制合成和大气分子污染物的吸附、吸附分解、催化消除等。先后主持(或参加)国家“863”计划、国家“973”计划、国家重大科研仪器研制项目、自然科学基金重点和面上项目等多项。发表SCI研究论文300余篇,申请专利30项,授权16项。获中国高校科学技术奖二等奖、江苏省科学技术奖一等奖、高等学校科学技术研究成果奖二等奖等。
仝庆 南京大学现代分析中心高级工程师。现为江苏省分析测试协会高校分会副秘书长,江苏省“三三三”工程第三层次人才。主要研究稀土基催化材料的创制及其在环境气体污染物催化消除与资源化利用。目前发表研究论文40余篇,授权专利5项。主持国家自然科学基金、江苏省产学研合作项目、南京大学技术创新基金(重点)项目等科研项目5项。
孙敬方 南京大学现代分析中心高级工程师。现为江苏省化学化工学会大气化学与污染治理专业委员会秘书长。主要研究金属氧化物及稀土基催化功能材料的创制及其在大气分子污染物催化消除领域的应用。在国内外知名学术刊物发表科研论文60余篇,申请专利20余项,获授权9项。参编专著1部。目前主持国家自然科学基金2项,作为主要技术人员参与国家自然科学基金重大科研仪器研制项目、国家“863”计划、国家自然科学基金、江苏省工业支撑项目等多项。
第一章 绪论 001~034
第一节 吸附概述 002
一、吸附现象 002
二、吸附概念 004
三、吸附相关的诺贝尔奖 006
四、国内外吸附研究 007
第二节 吸附的分类 011
一、物理吸附和化学吸附 011
二、等温吸附和变温吸附 012
三、恒压吸附和变压吸附 012
第三节 吸附分析的表征方法 013
一、吸附分析的仪器表征方法 013
二、吸附分析的非仪器表征方法 021
第四节 吸附分析技术应用 023
一、气体体系吸附 023
二、液体体系吸附 025
三、常见吸附剂 026
第五节 技术展望 027
一、吸附中的计算 028
二、吸附测试分析一体化与远程化 029
参考文献 029
第二章 吸附理论基础 035~092
第一节 吸附热力学 036
一、吸附理论发展和吸附热力学势 036
二、吸附热力学量 042
三、从吸附等温线间接推导吸附热力学量 049
四、从量热法推导吸附热力学量 050
五、单质和混合气体的高压状态方程 053
第二节 吸附动力学 055
一、吸附动力学概述 055
二、吸附动力学质量传输过程 056
三、吸附动力学质量传输过程数学模型 058
四、吸附动力学速率方程 062
第三节 等温吸附平衡 065
一、吸附等温式概述 065
二、Langmuir吸附等温式 065
三、Freundlich吸附等温式 068
四、BET吸附等温式 069
五、混合气体吸附方程 072
第四节 多组分竞争吸附 073
一、多组分竞争吸附介绍 073
二、多组分竞争吸附理论 074
三、多组分竞争吸附平衡的测试与计算 076
四、典型应用 085
参考文献 089
第三章 物理吸附分析技术 093~154
第一节 概述 094
第二节 气体物理吸附测试原理及装置 095
一、静态吸附法 097
二、动态吸附法 114
三、其他分析方法 120
第三节 比表面积和孔径分析 120
一、孔型、孔径分类 121
二、比表面积分析 121
三、介孔分析 124
四、微孔分析 126
第四节 典型应用 131
一、活性炭的物理吸附 131
二、氧化物的物理吸附 136
三、沸石分子筛的物理吸附 139
四、金属有机骨架材料的物理吸附 144
参考文献 150
第四章 化学吸附分析技术 155~261
第一节 概述 156
第二节 化学吸附量的测定 157
一、化学吸附量的测定原理 157
二、常见测试装置和影响因素 160
三、吸附量的计算和理论 164
四、典型应用 168
第三节 吸附量热 170
一、吸附量热的基本概念及测定原理 170
二、常见测试方法及测试装置 174
三、典型应用 179
第四节 吸附速率和活化能 192
一、吸附速率和活化能的基本概念及测定原理 192
二、常见测试方法及测试装置 198
三、典型应用 203
第五节 程序升温分析技术 225
一、程序升温分析技术分类 225
二、化学吸附仪 231
三、典型应用 236
四、程序升温分析技术影响因素 252
参考文献 255
索引 262~263