几种组合吸附剂的吸氢等温线的测定及分析(2)

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)上海交通大学制冷与低温工程研究所 作者:陈树军

2、实验数据及分析

2.1、测试对象及条件

  组合吸附剂是由5A分子筛和含有不同比例PdO和Ag2O的吸气剂组成的。1#A 的吸气剂的放置方式: 将它先用干法纸包裹,然后放到托盘中。1#B、2# 和3# 的吸气剂的放置方式:将吸气剂平铺在托盘中,托盘的上部用干法纸蒙盖。具体的测试对象及条件见表1。

2.2、实验数据

  本文分别测定了样品1# 、2# 和3# 在室温下的吸氢数据。此外,还测定了同种样品不同放置方式的吸氢实验。由相应实验数据得出的吸氢等温线见图2(a)-(d) 。

各种组合吸附剂的吸氢等温线

2.3、实验结果分析

2.3.1、吸氢等温线的比较及吸氢等温式根据BDDT 吸附等温线的分类并结合图2可以看出,组合吸附剂的吸氢等温线与第Ⅳ种等温线的类型很接近,它是类型Ⅱ的变型,形成的是有限的多层吸附。吸氢等温线的变化过程大致经历了以下三个阶段:

  (1) 开始的时候是是向上凸的Langmuir型曲线。该类吸氢等温线是优惠型的。在气相中吸附质浓度很低的情况下,仍有相当高的平衡吸附量,这种类型等温线的吸附剂能够将气相中的吸附质脱除至痕量的浓度;

  (2) 接着是反Langmuir型曲线。该类吸氢等温线沿吸附量坐标方向向下凹,是非优惠的吸附等温线,表示吸附气体量不断随组份分压的增加直至相对饱和值趋于1 为止。曲线下凹是由于吸附质与吸附剂分子间的相互作用比较弱,在较低的吸附质浓度下,只有极少量的吸附平衡量,同时又因单分子层内吸附质分子的互相作用,使第一层的吸附热比诸冷凝热小,只有在较高的吸附质浓度下出现冷凝而使吸附量大增;

  (3) 最后又是第一阶段的重复,只不过曲线上凸的幅度小于第一阶段,属于优惠的吸附等温线。

  本文的实验数据对压力来说跨越4~5个数量级,对实验数据的分析发现,压力较低时,可以很好地用Temkin方程式对数据进行拟合,误差很小;压力较高时,吸氢等温线与Temkin经验方程式也较接近;当压力介于二者之间时,Temkin 经验方程式拟合出的数据与实验数据偏差较大,此时用Freundlich方程式拟合出的误差很小。室温下各种组合吸附剂的吸氢等温线方程式见表2。对于1# B,在700Pa下通过拟合方程式计算得出的吸附量是0.69mL (STP)·g-1(STP 为标准状态) ,转化到P=700Pa , T=293K时的吸附量是107.19mL·g-1 ,这与V1M1Belousov所报道的实验结果110mL·g-1很吻合,相对误差是2.6 %。

室温下各种组合吸附剂的吸氢等温方程式

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