热脱附谱的分析方法

一、引言热脱附谱法是研究固体吸附与脱附现象的手段之一。通过分析热脱附谱,可以得到脱附气体的脱附级数、脱附活化能及脱附速率常数,了解气体在固体表面的吸附特性。迄今为止,见到的有关热脱附谱的理论分析是在假定脱附谱为脱附活化能单值和多     

气体脱附机理的物理解释

采用一组新的方程来分析抽气过程。这个方程基于气体分子在不均匀的金属表面上所取位置的吸附与脱附的表面,而不是扩散过程。分析脱附位置、脱附率和气体脱附的来源.认为气体脱附现象必须理解为非平衡和非稳定过程。     

分子束研究气体分子在表面吸脱附动力学

分子束技术与表面电子谱、气体质谱分析技术相结合,形成分子束-表面散射谱,它是研究气体-表面相互作用动力学的有力工具.它的主要突破在于从分子(原子)量度来揭示诸如表面吸附、脱附、催化、腐蚀和能量适应等气体-表面作用过程.本文首先概述了表面吸附、脱附过程及类型,接着叙述了本实验室自行研制的分子束-表面散射装置的总体设计及用来研究表面吸脱附的实验技术.最后举例说明分子束技术在研究表面吸脱附中的应用.     

卫星典型分子污染物吸附脱附试验研究

在轨运行的卫星容易受到分子污染影响,造成光学、热控等系统敏感表面性能退化,因此必须对分子污染进行控制。分子污染主要来源于材料放气,典型分子污染成分为邻苯二甲酸酯类和硅氧烷类,因此有必要研究其在敏感表面的吸附和脱附规律。本文建立了分子污染物吸附脱附试验系统,由污染物蒸发池、真空低温系统和石英晶体微量天平测量系统组成。建立了试验方法,利用阶梯升温的石英晶体微量天平测量得到平均粘附系数。利用上述试验系统得到了不同温度下典型污染成分邻苯二甲酸二辛酯的粘附系数。对3种工程经验模型进行了比较,找到了与实验数据符合最好的模型。对污染物在表面的脱附进行了测试及分析,提出多层吸附时可以采用蒸发速率公式计算脱附速率。最后对实验系统未来的改进进行了讨论。     

液态锂中氘脱附特性分析

锂化壁处理/液态锂第一壁可为托卡马克装置提供良好壁条件，但存在燃料滞留问题，为解决这一问题，需进一步研究氢同位素在液态锂中的脱附特性。本文设计了液态锂中气体吸附/脱附系统，开展了氘气在液态锂中的吸附实验，并分析了其脱附过程，通过采用微调阀调整进气速率的方式标定不同氘气分压下的系统抽速，计算了热脱附过程中气体的抽除量。结果表明，氘气在液态锂中的脱附峰温度在481℃附近，脱附的氘气仅有约36%被抽气系统抽除，剩余部分被壁面冷凝的锂重新吸附。该研究可为深入分析氘在液态锂中的脱附行为奠定良好基础，为未来解决液态锂中的燃料回收问题提供技术支持。     

NK—1型分子束—表面散射装置的研制

一、引言分子束可研究气体分子与表面单次碰撞作用,通过表面散射产物的驰予谱、角度及速度分布的检测,可洞察表面发生的微观动力学过程,能从分子(原子)层次来了解诸如吸附、脱附、催化、腐蚀和能量适应等气体——表面作用过程,是研究气体——表面     

基于电子诱导脱附的气体解吸实验装置研究

电子诱导脱附是指荷能电子轰击吸附了气体分子的材料表面,使得气体分子解吸出来的现象。在同步辐射光源、热阴极电离规和真空微电子器件等部件中,上述脱附气载是影响系统真空度和阴极寿命的主要因素。本文以日本光子工厂电子诱导脱附(KEK-ESD)装置试验数据为参考,研制了一台在150e V～1000e V电子能量范围内测量材料电子解吸系数的试验装置,并同KEK-ESD无氧铜材料试验数据进行了对比,证明本装置能有效测试材料表面的电子解吸系数。     

CO在SrO表面吸附的热脱附

在真空条件下,利用程序升温热脱附方法测量CO吸附在SrO表面的脱附谱.实验结果表明,SrO吸附C^18O后,在升温过程中可通过氧的同位素交换生成C^16O而脱附,同时伴随少量C^18O的直接脱附,其波峰温度分别为430 K和420 K,属于二级脱附过程.     

用闪烁脱附谱方法研究氧在电解银催化剂表面的吸附

本文报道了在超高真空下用四极质谱计来测量粉末样品热脱附谱的实验方法,并用它得列了电解银催化剂表面吸附氧以后的热脱附谱。实验表明,氧的热脱附谱峰位发生在300℃附近,且随升温速率β增大而增加。由谱峰形状的对称性和峰位随初始覆盖度增大而下降,可判断它是二级脱附,计算得到的脱附活化能为42 kcal/mol。     

《真空技术的科学基础》简介

本书的理论部份(第一章到第九章)由三部份组成,即:气体分子运动论,真空技术中的界面现象和真空中的气体流动。 在气体分子运动论中,从基本假设和麦氏分布函数的运用入手,着重于获得入射频率(即碰壁数)和余弦定律这两个公认为真空技术的基本表达式。输运现象是一种非平衡态过程,在真空技术中三种输运现象十分重要,我们以真空管吸热器和磁悬浮转子规为例分别阐明热传导和内摩擦现象的应用。在界面现象中着重讨论了气-固界面现象,包括气体从固体表面的吸附、脱附,带电粒子和光子与固体表面的彼此作用等等,在这里特别强调了真出气率和净出气率的…     

关于Langmuir吸附等温式的推导

问:J.H.de Boer《The Dynamical Characler of Adsorption》(中译本,见1964年科学出版社)。在该书中,作者将整个吸附理论,建立在一个基本方程上,即式中,σ——单位表面吸附分子数τ——分子的平均停留时间;ν——单位时间内碰撞单位面积的分子数。沿用Langmuir的假设:(1)碰撞于裸露表面的每个分子的吸附热相等;(2)碰在已被吸附分子上的分子,将立刻返回气相。以σ_0表示完全敷满单分子层时单位面积上吸附分子数,σ表示实际吸附分子数,则可进行吸附的空位置数为σ-σ_0。单位时间碰于单位面积的碰撞数v中,有σ/σ_0部分是碰在已     

环境温度对服役中真空玻璃真空度的影响

真空玻璃的总热流可以综合辐射传热、支撑物传热以及残余气体传热等来估算。其中残余气体传热是与真空度紧密相关的。在真空玻璃制备的过程中,残余气体溶入或吸附于真空玻璃内表面。当真空玻璃所处环境温度升高时,气体分子剧烈运动,真空玻璃的内部压强也随之增大(即真空度降低)。而真空玻璃的热传导与其内部压强成正比,故真空玻璃所处环境温度升高,真空玻璃的热传导也增强,使得其隔热保温性能变差。本文根据悉尼大学实验室的数据拟合函数,以此预测高温环境下真空玻璃的内部压强值。     

蒸镀碳化铪(HfC)对单根碳纳米管场致发射性能的改善

采用双向电泳法,在原子力显微镜探针尖端组装了单根碳纳米管,在真空环境下对比测量了单根碳纳米管蒸镀低逸出功材料HfC前后场致发射电流曲线和电流噪声的特点。证明了HfC蒸镀在碳纳米管上能够显著降低发射体的逸出功,减少电流噪声,并且观察到单根碳纳米管蒸镀了HfC后7μA左右的稳定电流发射。通过分析电流噪声,认为碳纳米管场致发射噪声主要来自吸附气体的频繁吸附和脱附。在低电流下,空间电离的离子轰击发射体表面,对吸附状态的影响占主导地位。当单根碳纳米管的场致发射电流超过1μA量级以后,碳纳米管表面温度快速升高,温度对气体吸附的影响占主导地位,吸附的气体分子逐渐脱附后,电流噪声开始降低。     

分子束张弛谱——一种研究材料表面特性的近代方法

分子束张弛谱是诸如分子束、质谱、表面分析等技术相结合的产物,它是一种研究材料表面特性的有效手段。它的主要突破在于能从分子(原子)量度来研究诸如表面吸附、脱附、催化、腐蚀、能量适应等宏观气体——表面过程。本文论述了分子束张弛谱的基本原理,实验装置与技术。并举例说明这种方法的某些应用。     

气体分析过程中吸附现象的探讨

受范德华力作用,气体会在固体表面吸附。使用气相色谱仪、傅里叶红外光谱仪、在线紫外光谱仪等仪器对不同性质的物质配制的标准气体进行分析,探讨进样过程中吸附和脱附现象的影响因素,并根据影响因素推荐最佳的易吸附气体的进样方式,进而可以更准确的分析气体样品,并对吸附的原理进行初步探讨。     

非平衡吸附特征的吸附床传热传质特性

建立椰壳活性炭-甲醇吸附式制冷系统吸附床传热传质数学模型,应用该模型进行具有非平衡吸附特性的吸附床传热传质研究,利用数值方法对数学模型进行求解,讨论了吸附床在冷却过程中吸附剂温度、吸附速率、吸附量、制冷系数以及单位质量吸附剂制冷功率与时间的关系,吸附床在加热过程中吸附剂温度、脱附速率及脱附量与时间的关系.研究结果表明:吸附床在整个吸附过程中的吸附速率存在一个峰值0.001 2 ks/s,吸附床在整个脱附过程中的脱附速率存在一个峰值0.001 7ks/s,吸附剂温度变化率在换热阶段趋于平缓,制冷系数值在吸附阶段近似呈线性增长,而单位质量吸附荆制冷功率在吸附阶段存在一个峰值35 kW/kW.     

磁悬浮天平重量法高压吸附、热重反应、密度和蒸汽压测量系统

吸附是固体表面质点和气体分子相互作用的一种现象,按作用力的性质可分为物理吸附（physisorption）和化学吸附（chemisorption）两种类型。吸附和脱附在工业上有非常广的应用,例如气体的制备分离和纯化、气体存储（例如储氢和储甲烷）、二氧化碳封存CCS、煤层气和页岩气等非常规油气的开发等。磁悬浮天平重量法高压等温吸附仪使得在几乎各种条件下的吸附脱附测量成为可能。本文对磁悬浮天平的基本原理、功能以及优势进行了阐述,与常规重量法检测设备相比,磁悬浮天平重量法更具有特色及优势。可以在我们需要的气氛环境中控制过程的压力、温度并引入需要的气体或者蒸汽（包括腐蚀性或者危险性气体和蒸汽等）,对样品质量的变化进行测量并得到最精确的数据结果。该检测手段可以使我们快速而准确的得到质量传输和质量变化的结果（包括吸附、扩散、密度、蒸汽压的变化）,从而研究物质的变化（聚合化、腐蚀、分解、气化等）,并服务于工业应用需要。     

固-气界面的吸附与脱附

一、表面吸附 1·1固-气界面 空间的气体分子在运动中与固体表面相碰时,分子或是由表面弹性反射;或者是附着在表面上一些时间,然后逸回空间(离去的方向与入射方向无关)。在大多数情况下,碰撞表面的分子都在界面上停留一定的时间。此时间的长短取决于气体分子与表面相互作用的一些因素,如表面的组成、结构和状态以及气体分子的种类及其动能等。在一定的压强下,将有一定数量的分子连续不断地碰在界面上,因在重新逸回空间之前要在固体表面上停留一些时间,则气体在界面上的密度必将高于其在气相中的密度,表现为一部分气体分子附着于固体表面上,…     

氧的同位素气体在NiO表面的热脱附的测定与分析

采用程序升温脱附实验方法测量氧的同位素C16O2,C18O2和18O2分别在Ni16O表面吸附后的脱附谱,其结果表明C16O2在Ni16O表面吸附后出现C16O2和C16O两个波峰,且C16O2和C16O的脱附量随C16O2气体暴露量增加而增加,其峰值温度随C16O2气体暴露量增加而减少,当C16O2气体覆盖度超过一定值后,C16O2和C16O脱附量趋于常数,其活化能分别是0.48 eV和0.42 eV。C18O2在Ni16O表面吸附后出现C16O2,C18O16O,C18O2三个波峰,这说明吸附气体C18O2与Ni16O表面发生氧同位素交换,随温度升高而脱附出C16O2;18O2在NiO表面吸附后主要以18O2脱附,说明了富18O2有相对抑制与Ni16O表面氧的同位素交换的作用。     

MlNi4Co0.6Al0.4储H2合金表面吸H2的TDS研究

用热脱附谱(TDS)对不同表面处理的富La混合储H2合金MlNi4Co0.6Al0.4粉末样品进行H2气吸附和脱附特性的比较和研究。未经表面处理的粉末样品,只测到一个H2脱附峰(α峰),脱附温度在400K左右;经6molKOH溶液,在80℃下处理6h的MlNi4Co0.6Al0.4粉末样品,有2个H2热脱附峰(β峰和γ峰),脱附温度分别在540和630K处;而用6molKOH+0.02molKBH4溶液处理后,则有3个H2热脱附峰(α峰,β峰和γ峰),脱附温度分别在400,530和640K处。TDS研究表明,热碱加还原的处理使材料表面对H2气吸附的活性和容量提高,并使各个吸附态的扩散和转变更加容易。