催化剂工程-第四章(金属催化剂及其催化作用)

温度、压力? 等Р6Р4.3 金属和金属表面的化学键Р4.3.1 能带模型Р金属晶格中每一个电子的运动规律,用下面的Bloch波函数描述:РBloch波函数表明电子的某些能量值是不允许的。这些不允许的能量区域称为带隙(禁带)Рband index n,wave vector kР7Р固体中的能带(Energy Band Structures in Solids)Р能级分裂:n个同种原子接近时,相同的原子能级分裂(split)成n个能量不同的能级(分子轨道)Р能带(electron energy band):许多原子聚集,由许多分子轨道组成的近乎连续的能级带Р带宽:能带中最高能级与最低能级的能量差,与原子数目无关,仅取决于原子间距,间距小,带宽大。Р8РT=0K(基态 ground state)时,最高的被电子充满能级, 能量为EF, 以下能级全满, 以上能级全空。Р费米能级(Fermi energy Level)---金属Р价带(Valence band):价电子能级展宽成的能带(可满可不满)? 满带(Filled band):填满电子的价带? 空带(Empty band):价电子能级以上的空能级展宽成的能带? 导带(Conduction band):0 K时最低的可接受被激发电子的空带? 禁带(Band Gaps):两分离能带间的能量间隔,又称为能隙(ΔEg)Р9Р当金属吸附分子后,分子得到金属原子给出的电子而形成离子,同时放出热量,若分子对电子的亲合势用ε表示,则电子逸出功Φ、吸附热 Q 、ε间的关系为:? Q = ε- Φ? 因此,形成化学吸附键的必要条件是ε> Φ。? 如果金属的Φ较小,ε较大,放热较多,这时分子被金属强烈吸附形成稳定的化学键,不能再吸附分子。所以,在通常情况下,碱金属和碱土金属对烃类化合物不显示出催化活性。Р4.3.2 金属催化剂的电子逸出功Р10