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關(guān)于納米孔道擴散與常規(guī)催化劑內(nèi)擴散概念的疑問？
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小蟲有一個疑問，最近一直困擾著小蟲。 就是反應(yīng)物在介孔材料的孔道內(nèi)的擴散是不是我們平常理解的催化劑內(nèi)擴散呢？ 我的理解是常規(guī)理解的內(nèi)擴散是反應(yīng)物在催化劑粉末成型后粉末間的微米級孔道中的擴散，并不是在納米孔道中的擴散，這樣才可以通過減小催化劑顆粒而消除內(nèi)擴散，兩者并不是相同的概念。 不知道小蟲這種理解是否正確，敬請大蟲指導(dǎo)！ |
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 有用的資源 | 核殼催化劑2013-09-23 |
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小木蟲: 金幣+0.5, 給個紅包，謝謝回帖
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反應(yīng)物分于在催化劑孔內(nèi)的擴散有體相擴散、Knudsen擴散(微孔擴散)、構(gòu)型擴散和表面擴散。在擴散過程中，在一定條件下可以只發(fā)生一種擴散，也可能多種類型同時發(fā)生，也就是說孔徑大小可以導(dǎo)致擴散形式和擴散速率改變。 體相擴散也稱容積擴散，是指分子平均自由程(λ)小于孔直徑(d)時的擴散，此時分子進入孔內(nèi)分子問碰撞的幾率大于與孔壁碰撞的幾率，阻力主要來自分子間的碰撞，對于氣體壓強高的體系主要起作用的是體相擴散。 當(dāng)孔徑很小、氣體壓強低時，分子平均自由程大于孔徑，使分子與孔壁的碰撞幾率遠(yuǎn)大于分子間的碰撞幾率，這時發(fā)生的擴散稱為Knudsen擴散。 當(dāng)分子的大小與孔道相近，分子立體構(gòu)型/構(gòu)象影響分子的運動，這時發(fā)生構(gòu)型擴散。沸石分子篩的孔直徑多在1nm以下，與分子的動力直徑接近，因此在沸石分子篩中常發(fā)生這樣的擴散。構(gòu)型擴散的速率很慢。 表面擴散是指吸附在固體內(nèi)表面上的吸附分子朝著降低表面濃度的方向移動。 一般認(rèn)為在溫度高的催化過程中表面擴散不是主要的，可不予考慮。在催化過程中體相擴散和Knudsen擴散兩種類型是主要的。當(dāng)分于向孔內(nèi)擴散時，所受阻力的影響無明顯界限。擴散類型是由擴散阻力即分子與孔壁碰撞或分子與分于之間碰撞幾率大小所決定�？梢园逊钟谂c孔壁碰撞的幾率大于90% (忽略小于10% 的分于與分于間碰撞)時的擴散作為Knudsen擴散，而將分子與分子碰撞幾率高于90%(忽略低于10%的分子與孔壁間碰撞)時的擴散作為體相擴散。這樣可將擴散類型作如下劃分： 當(dāng)λ≥10d時， 視為Knudsen擴散； 當(dāng)d≥10λ時，視為體相擴散； 當(dāng)d/10≤λ≤10d時為過渡區(qū)，對此區(qū)還可細(xì)分為： λ在d/10~d之間時以體相擴散為主； λ在d~10d之間時以Knudsen 擴散為主。 微米級孔道中的擴散實際是體相擴散，減小催化劑顆粒粒徑有助于削弱這種類型的內(nèi)擴散的影響。如果不是特小的分子，在納米孔道中的擴散應(yīng)視為Knudsen擴散，減小催化劑顆粒的粒徑對其基本上無任何作用。 |
15樓2012-09-27 11:19:18
簡單回復(fù)
2012-03-16 12:19
llc_0024: 金幣+1 2012-03-16 22:25:58
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