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标题: 关于吸附原理的确定问题！ [打印本页]

作者: kaixinjiuhao 时间: 2013-4-6 16:31 标题: 关于吸附原理的确定问题！

本人做固液吸附，使用改性生物质材料吸附水中的重金属，从整个动力学，等温线，热力学，比表面积来看，吸附是属于化学吸附的，当然会伴有物理吸附，但是用什么方法来确定吸附的具体形式，基本可以排除离子交换了（从溶液离子等当量，竞争吸附，及解吸上看），应该是螯合作用，但不知道怎么证明。因为要毕业了，对于量子力学，吸附模型不甚了解，无法从这些角度去讨论。所以希望能够总结出一部分机理来，算是有点突破，那就只能从机理出发来做实验。关于螯合作用来说，一般用表面化学的技术可以得到些结论，XPS和FTIR，但是如果从宏观实验角度出发不知道能不能得到吸附的主要作用是螯合作用呢，（用宏观实验直接证明，毕竟表面化学技术是辅证）就像测定离子交换是测离子的溶出和吸附的等当量来计算，不知道测定螯合作用能用什么样的宏观方法来测，希望大侠给予指导，不甚感激。

作者: 小书虫 时间: 2013-4-6 16:31

针对吸附模型：
目前，对吸附理论的研究基本在吸附动力学，等温吸附特征，热力学方面
1.动力学：一级和二级动力学，准一级和准二级动力学，伪一级和伪二级动力学一级颗粒内扩散方程（具体区别可查阅资料）
2.等温吸附特征：常见langmuir和freundlich，还有其他一些，例如三参数方程和其他（记不得名字了）
3.热力学:主要是通过通过Gibbs方程计算吸附自由能(△G)、吸附吸附焓变(△H)、为吸附熵变(△S)。
上述理论可以解释物理化学吸附、单层和多层吸附、自发、吸热放热、吸附混乱度等方面的问题。
至于螯合反应，不甚清楚，呵呵，希望上边能帮上忙。通过查阅相关资料和书籍，可以了解更多。

作者: XXXX111 时间: 2013-4-6 17:19 标题: 回复 #2 小书虫的帖子

你说的是机制模型，我说的模型是机理模型，是建立在双分子层上的量子力学运算，还是谢谢你。而且你说的一级，准一级，伪一级动力学是同一个东西。

作者: grace! 时间: 2013-4-6 17:24

答案部分与2楼交叉，你要先搞清楚一共有哪些模型，做吸附动力学和热力学，往往要将实验结果与几种模型进行比较，这些模型的测定就像测定标准曲线类似，可以载篇文献看看，或者问老师。
至于这个模型干嘛用呢？我之前看过一本书《吸附科学》，是日本人写的，湖南大学的李国希教授翻译的，我看了才知道其实对于不同形式的吸附，他的吸附模型是有偏向的，具体的你可以去图书馆借来查查，也就那几个模型。
如2楼说的langmuir和freundlich，这两个模型对应的是不同的吸附形式的，我的书不在身边无法告知，还是你自己去看看吧。

作者: 美丽婷婷 时间: 2013-4-6 17:37

我想问一下你知道很多给石英砂裹一层铁矿物的文献吗？我最近在做这方面的东西，但是都查不到相关文献，麻烦能告诉我一下吗？谢谢啦～

作者: 倾轻地 时间: 2013-4-6 17:42

还有分单层吸附、多层吸附，似乎是freundich模型对应的是单层吸附，我记得那本书都有，这类吸附问题的书很多，图书馆可以借，都会说明的

作者: 甜甜TVT 时间: 2013-4-6 17:46

好吧，我承认对吸附没一定基础的，会看懂我上面写的东西。朗格缪尔模型是1908年建立的，是单分子层吸附的经典模型，你不觉得他老了吗？好吧，没学过量子力学的，不要来跟我说这个模型了。不过还是谢谢你，以Freundlich等温式和Langumuir等温式为代表的吸附等温式以及基于这些等温式的吸附模对吸附剂表面性质及吸附质在吸附剂表面吸附形态的差异没有得到很好的表达,因而无法揭示固液吸附的内在机制。传统的经验模型发展到现在有很大的局限性。载录一段关于吸附机制模型的解释，欢迎参考。
使用机制模型描述吸附反应时,发生在固液表面吸附剂与吸附质相互作用的自由能被分为两部分,化学作用能和库仑静电能. 相对于以往经验模式只考虑化学自由能,并对吸附位进行均一化的描述,机制模式考虑了表面电荷作用( chargeaction) ,同时考虑了吸附剂表面位和吸附质分子的特异性、吸附后表面络合物分子的形态、相互之间的质量作用规律(mass action ) 、物质平衡规律(material balance)等多种微观和宏观的作用机制与过程,有助于对发生在吸附剂表面化学反应本质的理解(Huang et a l. , 1995).
最后，对于你的解答表示感谢。

作者: 舞疯 时间: 2013-4-6 17:49

问题：既然一级、准一级、伪一级是一个东西，为何会有不同的称呼？
外倾角：
1、一级动力学是指反应速率与一种反应物浓度呈线性关系，二级动力学指反应速率与两种反应物浓度呈线性关系。
2、同一类动力学中分类，例如：一级、准一级、伪（拟）一级。
1）理想单因子环境中，单因子决定反应速率称为一级动力学；
2）现实中并不存在单因子理想条件，但是众多因子中只存在一种因子决定反应速率称为伪（拟）一级动力学；
3）准一级动力学方程则是在理论上不是一级动力学但可以相当于一级反应的动力学的动力学行为。
3、现在，很多人都在说，但是真正理解的并不多，认为都是一个东西，其实不然。

作者: 读过书的 时间: 2013-4-6 17:54

LZ是所研究的生物质材料是纯物质吗？能用具体的分子式描述？
你说提到的这些问题，我也在纠结中。我谈谈我的想法。关于物理还是化学吸附，你之前的那一整套吸附实验已经做过，这是可以从你的实验结果得出的。往往都是两者的混合，但应该有一种会占主导。你最后确定的螯合作用，你想通过表征，是非常困难的。如果你的吸附剂是一种纯物质，可以进行猜想螯合物是什么?然后通过其它表征来证明它。你提到的XPS，可以利用其分峰结合能去证明你的猜想结果。总的来说，你想深入研究是会很困难的，深入到量子力学研究，个人感觉前提是你的吸附剂特别的纯，你的数学功底要好才行。祝好！有结果或想法可以交流下不？我也在做这个。

作者: 小书虫 时间: 2013-4-6 17:57

对吸附理论的研究基本在吸附动力学，等温吸附特征，热力学方面
1.动力学：一级和二级动力学，准一级和准二级动力学，伪一级和伪二级动力学一级颗粒内扩散方程（具体区别可查阅资料）
2.等温吸附特征：常见langmuir和freundlich，还有其他一些，例如三参数方程和其他（记不得名字了）
3.热力学:主要是通过通过Gibbs方程计算吸附自由能(△G)、吸附吸附焓变(△H)、为吸附熵变(△S)。
上述理论可以解释物理化学吸附、单层和多层吸附、自发、吸热放热、吸附混乱度等方面的问题。
至于螯合反应，不甚清楚，呵呵，希望上边能帮上忙。通过查阅相关资料和书籍，可以了解更多。
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这些都是简化的数学模型，实际都是通过机理得到的偏微分方程，设定边界条件，给一些推理假设，得到的东西。
什么是机理，就是能够描述体系内部事件发生真实情况的一套理论。
吸附的机理研究，比较复杂，没有简单的，宏观必须从量子力学，统计学等进行，微观只能是从表面化学等，所有得出的数学方程，只能是偏微分方程。
所以现在，吸附的初学者，所接触到的这些数学表达式，都是远离机理的，对吸附研究没什么作用，用哪种材料等进行吸附等等，都是应用方面的，与理论脱节太大。
前面所说的动力学等等，也都是简化方程，就好比，高等数学讲述微积分，在初中阶段进行预科科普，讲乌龟慢爬，怎么无限分解。
但实际上的差距还更大，但是研究方向不一样，搞应用的，不需要搞懂机理，知道动力学，分辨动力学方程类型，平衡类型，就可以。

作者: 倾轻地 时间: 2013-4-6 17:59

除了楼上各位所讲的动力学，等温线和热力学外，还可以考察离子强度对吸附量的影响。通常螯合或者说是配位的话可以分为 inner-complex 和 outer-complex, 如果是inner-complex 的话，离子浓度对吸附量不会产生影响，如果是outer-complex的话离子强度会抑制吸附。我的理解如果是inner-complex应该是化学吸附。仅供参考。

作者: 13307949120 时间: 2023-2-2 12:31 标题: 伪一级拟合很不好，伪二级拟合很好

研究的是微塑料吸附药物，但拟合时动力学伪一级拟合很不好，有些只有0.11、0.3、0.6等，但伪二级拟合很好，可以达到0.99，大家知道是什么原因吗?看数据平衡后他还有有一定高高低低变动，有没有可能因为实验浓度低，塑料吸附不太稳定导致的平衡浓度波动导致伪一级拟合不好呀，伪一级拟合实在太差了有点没法看，这种有什么办法吗，或者怎么解释呀，求各位大佬不吝赐教，不胜感激！

作者: chenzhen2016 时间: 2023-7-26 16:46

理解你的问题，确定吸附机理是固液吸附研究中的重要一环。虽然表面化学技术如XPS和FTIR可以提供有关螯合作用的信息，但你希望从宏观实验角度出发来直接证明主要吸附作用是螯合作用，以下是一些建议：

1. 吸附等温线实验：通过吸附等温线实验，你可以得到吸附剂与重金属之间的平衡吸附量随不同初始浓度、温度等条件的变化情况。如果吸附是螯合作用，通常会出现高吸附量且在低浓度下吸附量急剧增加的情况。

2. 吸附动力学实验：研究吸附动力学可以帮助你了解吸附速率及其控制步骤。螯合作用通常具有较快的速率，且可能受到内部扩散控制。通过与其他吸附机理进行比较，可以初步推测螯合作用的可能性。

3. pH影响实验：改变溶液的pH值可以对吸附行为产生重要影响。螯合作用通常受pH值影响较大，你可以通过测定在不同pH值下的吸附量变化来推测是否存在螯合作用。

4. 吸附对比实验：如果可能，可以选择一些与你的吸附剂相似但不含螯合基团的材料，与改性生物质材料进行吸附对比实验。这样可以直接对比螯合基团对吸附的贡献。

5. 竞争吸附实验：选择一些已知可以与改性生物质材料发生螯合作用的物质，与重金属进行竞争吸附实验，观察吸附量变化情况。如果螯合作用是主要机理，竞争吸附会显著影响重金属的吸附。

需要注意的是，虽然宏观实验可以提供一些证据和线索，但最终对吸附机理的确定往往需要结合多种方法和技术来进行全面分析。同时，吸附机理的确定也可能涉及到一定的理论推导和模型拟合。希望这些建议能够帮助你在毕业研究中取得进展，祝你好运！

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