固體表面化學

❶ 固體表面發生化學吸附的原因是什麼

吸附質分子與固體表面原子（或分子）發生電子的轉移、交換或共有，形成吸附化學鍵的吸附

❷ 表面化學的具體應用

表面的定義
物質的兩相之間密切接觸的過渡區稱為界面（interface），若其中一相為氣體，這種界面通常稱為表面（surfase）。
表面化學的定義
凡是在相界面上所發生的一切物理化學現象統稱為界面現象（interfase phenomena）或表面現象（surfase phenomena）。
研究各種表面現象實質的科學稱為表面化學。

表面化學在20世紀40年代前，得到了迅猛發展，大量的研究成果被廣泛應用於各生產部門，如塗料、建材、冶金、能源等行業；但就學科來說它只是作為物理化學的一個分支—膠體化學。到了60年代末70年代初，人們從微觀水平上對表面現象進行研究，使得表面化學得到飛速發展，表面化學作為一門基礎學科的地位被真正確立。
表面化學對於化學工業很重要，物質接觸表面發生的化學反應對工業生產運作至關重要。同時，它可以幫助我們了解不同的過程，例如鐵為什麼生銹、燃料電池如何工作、汽車內催化劑如何工作等。此外，表面化學反應對於許多工業生產起著重要作用，例如人工肥料的生產。表面化學甚至能解釋臭氣層破壞，半導體工業也是與表面化學相關聯的科學領域。
由於半導體工業的發展，現代表面化學於60年代開始出現。格哈德·埃特爾（Gerhard Ertl）是首批發現新技術潛力的科學家之一。他逐步建立表面化學的研究方法，向人們展示不同實驗過程產生表面反應的全貌。這門科學需要先進的真空實驗設備，以觀察金屬上原子和分子層次如何運作，確定何種物質被置入系統。
格哈德·埃特爾的觀察為現化表面化學提供了科學基礎，他的方法不僅被用於學術研究而且被用於化學工業研發。格哈德·埃特爾發明的研究方法，基於他對哈伯-博施法的研究，應用哈伯-博施法可以從空氣中提取氮，這一點具有重要的經濟意義。埃特爾還對鉑催化劑上一氧化碳氧化反應進行研究，這種化學反應主要發生在汽車催化劑中，以過濾汽車產生的廢氣。

埃特爾的工作始於20世紀60年代，那時，由於半導體工業的興起，真空技術得到發展，現代表面化學開始出現。固體表面的化學反應非常活躍，因而需要先進的真空實驗設備，格哈德·埃特爾是最先發現新技術潛力的科學家之一。
這一領域看似晦澀，其實並不遙遠。合成氨的研究就是一例。合成氨是人工化肥的主要有效成分，可以說是現代農業的基礎之一。將氫氣和氮氣在催化劑的作用下人工合成氨，叫做哈伯·博施(Haber－Bosch)法(這一方法的發明者弗里茨·哈伯曾獲得1918年的諾貝爾化學獎)。傳統催化劑用鐵作為活性成分，氫氣和氮氣在上面發生反應，這正是表面化學的用武之地。然而傳統的方法有一個步驟反應極慢，能耗很大。藉助一些新的研究方法，埃特爾發現了這一過程的瓶頸所在，並完全闡明了氫氣和氮氣在鐵催化劑表面反應的七個步驟。在了解反應過程之後，只要「疏通」最慢的那個環節，整個反應的效率就會大為改觀。這就好比疏通了一個交通要道的堵車點。埃特爾的工作為研發新一代合成氨催化劑奠定了基礎，具有重要的經濟意義。
埃特爾的另一重要貢獻是對在鉑催化劑上一氧化碳氧化反應的研究。一氧化碳是汽車尾氣中的有毒氣體，在排到大氣前，必須將其氧化成二氧化碳。埃特爾發現在反應的不同時相，幾個反應步驟的速率變化很大，這一看似簡單的過程比哈伯－博施反應還要復雜得多。埃特爾詳盡研究了這一過程，他所使用的一些研究方法對於研究復雜介面上的化學反應具有極大的啟示作用。
埃特爾的研究領域很廣。他還用表面科學的方法和手段來研究很多相關領域的科學問題，包括燃料電池、臭氧層破壞等。他所發展出來的方法，廣泛影響了表面化學的進展，而且他的實際影響並不僅僅在於學術研究，還涉及到農業和化學工業研發的多個方面。

表面化學應用
1、清洗鉑金錶面的碳氧化物。
2、空調系統中的氟利昂，通過小冰晶體表面化學反應破壞臭氧層。
3、金屬表面暴露在氧氣中時生銹。
4、電子工業中，製作半導體元件。

❸ 德國化學家格哈德埃特爾在固體表面化學的研究中取得了非凡的成就，其成果之一是揭示了氮氣與氫氣在催化

催化劑在起作用時需要一定的溫度，一開始還沒起作用，氮分子和氫分子在無規則運動，催化劑在起作用時氫分子和氮分子在有序的排列在催化劑表面，氫分子分成氫原子，氮分子分成氮原子，氫原子和氮原子結合成氨分子附著在催化劑表面，反應結束後脫離催化劑表面．
故選D．

❹ 2007年諾貝爾化學獎授予德國化學家Gerhard Ertl，以表彰他對固體表面化學研究過程中的重大發現．使CO、NO

A、在該反應中鉑是催化劑，起催化作用，故A正確；
B、根據信息「使CO、NOx等在鉑表面發生化學反應轉變成兩種無毒氣體」，可以得出NOx是在鉑表面生成N₂，故B正確；
C、CO能被O₂、NO_x氧化，所以CO在鉑表面可能和O₂、NO_x反應，生成CO₂和N₂，故C正確；
D、CO₂雖然能引起溫室效應，但是它是一種無毒的氣體，不能與人體中的血紅蛋白結合，故D錯誤；
故選D．

❺ 什麼叫固體表面的化學反應

就是發生在固體表面的化學反應 舉例：合成氨用的鐵粉作催化劑 催化反應就發生在鐵粉表面
因為固體與其他相態的物質反應，接觸面都是表面，所以反應也就發生在表面

❻ 趙震的目前的主要研究方向

目前的主要研究方向包括：石油化工催化、環境催化和固體表面化學。石油化工催化包括：天然氣及煉廠氣優化利用催化技術（甲烷及低碳烷烴的活化及選擇氧化催化劑、C4烴基及汽油催化裂解制低碳烯烴高效催化劑）、重芳烴的催化利用技術及柴油深度加氫脫硫脫芳烴催化劑研究；環境催化主要致力於柴油發動機尾氣凈化催化劑及石油化工廢氣凈化處理催化技術研究；固體表面化學方面的研究主要是對固體催化劑的動、靜態表徵、原位動態反應研究（固體催化材料及催化反應的紅外、紫外－可見－近紅外及激光拉曼光譜研究），以期在分子水平上建立催化劑的組成、結構與反應性能的關系。

❼ 固體表面化學在材料相關領域應用中的現狀與發展趨勢

材料應用現狀與 新材料的發展趨勢一、材料應用的現狀目前,用量最大的材料是鋼鐵材料和鋁合金、銅合金、鈦 合金及鎳合金等有色金屬。

❽ 德國化學家格哈德埃特爾，因在「固體表面的化學反應」研究中取得了開拓性成就面獲得諾貝爾化學獎．他的