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金属铂吸附氢气的原理?

发布时间:2025-02-19 20:18编辑:冶金属归类:金属资讯

一、金属铂吸附氢气的原理?

金属铂是过渡金属。

过渡金属大多具有催化特性,这是其原子d电子外层未排满决定的,由于d电子层未排满,所以过渡金属在气相条件中具有吸附一种或多种气体的能力。

电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定。

铂可以催化氢气和氧气的反应。有铂的存在,氢气和氧气在常温下就能反应。它的机理可能是铂可以吸附氢气,降低它的活化能。

二、哪些元素可以吸附氢气?

钯是银白色金属, 熔点 1554 ℃,沸点 2970 ℃, 密度12.02克/厘米3(20℃)。

较软,有良好的延展性和可塑性,能锻造、压延和拉丝。块状金属钯能吸收大量氢气,使体积显著胀大,变脆乃至破裂成碎片。海绵状或胶状钯吸氢能力更强,在常温下,1体积海绵钯可吸收900体积氢气,1体积胶体钯可吸收1200体积氢气。加热到40~50℃,吸收的氢气即大部释出。

三、为什么氢气要解离吸附?

氢溢流现象的发生一般须具备两个条件:

[1]具备能够吸附解离氢的金属,使氢分子转化为活性氢自由基或氢离子;

[2]具备活性氢的接受体及活性氢物种传递的通道和驱动力。通常在多相催化中具有解离氢活性的组分是一些具有合适 d 带空穴的金属如钌、铑、钯、铂、镍、钴和铼等,这些金属与氢分子的作用力适中,可以有效的将氢分子解离成活性的氢原子或氢离子。

这些金属负载于一些可被还原的金属氧化物如 WO3、MoO3、TiO2、CeO2 和ZrO2等时, 金属上解离出的活性氢物种能够较容易向载体表面溢流扩散。其过程大致表现为:首先在金属纳米颗粒上解离成活性氢原子,然后与周围的MxOy金属氧化物接触并转变成质子氢和电子,形成的质子氢与载体表面晶格氧 O2-或其它活性氧紧密结合形成一种类似 M-O(H)-M 结构单元,而电子则将临近的 Mn+金属阳离子还原成 M(n-1)+。还原过程具有传递性,形成的 M(n-1)+可以再传递电子给临近的Mn+形成新的 M(n-1)+,质子氢为维持电荷平衡则移动至临近的 O2- 上形成对应的 M-O(H)-M结构单元 。

除可还原性载体外, 一些非还原性载体如 Al2O3、MgO、SiO2 和硅-铝混合氧化物负载的金属催化剂也常伴随氢溢流现象的发生, 溢流氢在这些催化剂体系的扩散形式和难易程度会因催化剂体系的差异有所不同。研究表明, 金属上解离出的活性氢在非还原性载体表面的溢流扩散可视为载体表面羟基与解离氢的一种交换行为。根据价键理论计算,由于上述非还原性载体表面原子或离子的电子基本处于内层轨道, 溢流氢物种要与载体表面发生键合作用需克服较大能垒, 即在非还原性载体负载的金属催化剂体系中金属表面解离出的氢物种要实现向载体远端溢流扩散会比较困难。不过, 当非还原性载体存在易接受溢流氢的中心( 如缺陷或吸附的反应物) 将会促进溢流氢的扩散。

四、金属吸附什么离子?

所谓专属吸附是指吸附过程中,除了化学键的作用外,尚有加强的憎水键和范德华力或氢键在起作用。

正文

专属吸附作用不但可使表面电荷改变符号,而且可使离子化合物吸附在同号电荷的表面上。在水环境中,配合离子、有机离子、有机高分子和无机高分子的专属吸附作用特别强烈。例如,简单的三价Al,三价Fe等高价离子并不能使胶体电荷因吸附而变号,但其水解产物却可达到这点。

专属吸附发生的位置是胶粒双电层的的Stern层(位于胶粒电位离子层和非活性补偿层之间)中,被吸附的离子进入后,不能被通常提取交换性离子金属离子在专属吸附中所起的作用是配位离子的提取剂提取,只能被亲和力更强的离子取代。

金属离子在专属吸附中所起的作用是配位离子,而不是非专属吸附中的反离子,吸附时发生的反应是配体交换,发生吸附时体系的pH可以是任意值(也就是说专属吸附对表面净电荷的正负没有要求,专属吸附在中性表面甚至在与吸附离子带相同电荷符号的表面也能进行吸附作用。因为在pH<ZPC时胶体表面带正电荷而在pH.>ZPC时胶体表面带负电荷)。

五、金属置换氢气公式?

置换反应:由一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物.

特点:一(种单质)换一(种单质),公式:A+BC→B+AC

置换反应中,一定有元素化合价改变.

1. 氢气+金属氧化物→金属+水:

如:氢气还原氧化铜:H2+CuO Cu+H2O,氢气还原氧化铁3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O

其中氢气发生氧化反应,是还原剂,具有还原性.

2.碳+金属氧化物→金属+CO2↑

如:木炭与氧化铜反应:C+2CuO 2Cu+CO2↑(黑色粉末变红,生面能使石灰水变浑浊的气体.)(此反应也是氧化还原反应,木炭是还原剂,氧化铜是氧化剂,发生还原反应)

木炭还原氧化铁: 3C+2Fe2O3 4Fe+3CO2↑

3.活泼金属+酸→盐+氢气

此类反应发生的条件:①金属必须是在金属活动性顺序表中排在H前面的金属

②酸是盐酸或稀硫酸,不能是硝酸或浓硫酸,因为它们有很强的氧化性

如:锌与稀硫酸反应:Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑

铝与硫酸反应:2Al+3H2SO4=== Al2(SO4)3+3H2↑

铝与盐酸反应:2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑

铁与盐酸反应:Fe+2HCl===FeCl2+H2↑(注意:铁在置换反应中生成亚铁盐)

现象:铁表面有气泡,铁逐渐消失,溶液由无色变为浅绿色.

镁与稀硫酸反应:Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑(此反应是放热反应)

铜能与稀硫酸反应吗?不能.原因是:在金属活动性顺序表中,铜排在氢的后面.

4.金属+盐溶液→新金属+新盐

此类反应发生的条件:①金属要是在金属活动性顺序表中排在前面的金属才把排在后面的金属置换出来,但不包括K、Ca、Na,②盐要是可溶性盐.

如:铁与硫酸铜溶液反应:Fe+CuSO4===Cu+FeSO4

现象:铁表面有红色物质析出,溶液由蓝色变为浅绿色.

六、与氢气进行结合的金属?

储氢合金是一类能够大量吸收氢气,并与氢气结合成金属氢化物的材料.如镧镍合金,它吸收氢气可结合成金属氢化物,其化学式可近似地表示为 LaNi5H6(LaNi5H6中各元素化合价均可看作是零),它跟 NiO(OH)可组成镍氢可充电电池:

LaNi5H6+6NiO(OH)$?_{充电}^{放电}$LaNi5+6Ni(OH)2

反应过程中,化合价发生变化的元素是镍、镧

七、重金属吸附研究的意义?

您好!重金属吸附研究的意义在于评价重金属环境行为的基础,开展重金属在土壤组分上宏观吸附热力学、动力学行为和分子机制的研究是评价重金属环境行为的基础。

此外,吸附材料对重金属离子的吸附过程不仅取决于重金属离子的存在特性,还受吸附材料与重金属离子之间相互作用形式及外界环境因素的影响。

对重金属离子吸附机理的研究主要包括吸附热力学和吸附动力学研究 。

八、金属置换氢气质量与金属的关系?

以二价金属R为例设金属R相对原子质量为X,金属质量为M,生成H2质量为N离子方程式如下:2H++R=R2++H2生成H2量为N=2*M/X,由于金属质量M不变,所以X越小,则N越大。

九、钴能吸附啥样的金属?

在元素周期表中,铁,钴,镍,钐,钕,均属于磁性金属,其中钐和钕含量少不常见。

所以不管是天然磁铁还是人工的,都能吸以上五种金属以及它们的化合物。

十、磁铁吸附金属的原理及应用

磁铁是一种具有强大磁性的物质,能够吸引和吸附某些金属。那么,磁铁究竟能吸附哪些金属单质呢?磁铁的吸附原理是什么?磁铁的应用又有哪些?让我们一起来探讨这些问题。

磁铁能吸附的金属单质

通常情况下,磁铁能够吸附这三种金属单质。这是因为这三种金属都具有强烈的磁性,可以被磁铁吸引。除此之外,一些含铁、镍、钴成分的合金也能被磁铁吸附。

而对于其他金属单质,如等,由于它们缺乏磁性,所以无法被磁铁吸附。

磁铁吸附金属的原理

磁铁之所以能吸附某些金属,是因为它们都具有强烈的磁性。磁铁内部的铁原子具有未配对的电子,这些电子的自旋运动产生了磁矩,从而使整个磁铁呈现出强大的磁场。当磁铁靠近具有磁性的金属时,金属内部的电子也会受到磁场的影响,产生感应磁极,从而被磁铁吸引。

而对于非磁性金属,由于它们缺乏未配对电子,无法产生感应磁极,所以无法被磁铁吸附。

磁铁的应用

磁铁的吸附性质使它在日常生活和工业生产中有着广泛的应用:

  • 在家庭中,磁铁可用于吸附冰箱门、白板等物品。
  • 在工业生产中,磁铁可用于分离和回收金属废料。
  • 在医疗领域,磁铁可用于制造磁性假肢和辅助设备。
  • 在电子产品中,磁铁可用于制造电机、扬声器等部件。

总之,磁铁的吸附性质为我们的生活和工作带来了诸多便利。通过了解磁铁的吸附原理,我们可以更好地利用和应用磁铁,让生活更加美好。

感谢您阅读这篇文章,希望通过这篇文章,您能够了解磁铁的吸附性质,以及它在日常生活和工业生产中的广泛应用。

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