被吸附剂(如活性炭)所吸附的物质,即吸附过程中的吸附目标物,称为吸附质。例如,在制糖工业中常利用活性炭的吸附作用来脱色,被吸附的有色物质即吸附质。
①遵循相似相吸的规则,即极性吸附剂易于吸附极性吸附质,非极性吸附剂易于吸附非极性吸附质。如活性炭、炭黑是非极性吸附剂,故其对烃类和各种有机蒸气的吸附能力较强。但炭黑的表面含氧量增加时,其对水蒸气吸附量将增大。又如硅胶、硅铝催化剂、Al2O3等是极性吸附剂,易于吸附极性的水、氨、乙醇等吸附质。
②无论是极性还是非极性吸附剂,一般吸附质分子的结构越复杂,沸点越高,被吸附的能力越强。这是因为分子结构越复杂,范德瓦尔斯引力越大;沸点越高,气体越易凝结,这些都有利于吸附。
③酸性吸附剂易吸附碱性吸附质,反之碱性吸附剂易吸附酸性吸附剂。如硅铝催化剂、分子筛、酸性白土等均为酸性吸附剂或固体酸催化剂。
这类催化剂广泛应用于离子型机理的催化反应,种类很多(见表)。此外,还有润载型固体酸催化剂,是将液体酸附载于固体载体上而形成的,如固体磷酸催化剂
红外光谱研究表明,800℃焙烧过的 γ-Al2O3表面可有五种类型的羟基,对应于五种酸强度不等的酸中心。混合氧化物表面出现酸中心,多数是由于组分氧化物的金属离子具有不同的化合价或不同的配位数形成的。
SiO2-Al2O3的酸中心模型 (见图)有多种模式。
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