化學吸附是吸附質(zhì)分子與固體表面原子(或分子)發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移、交換或共有,形成吸附化學鍵的吸附。由于固體表面存在不均勻力場,表面上的原子往往還有剩余的成鍵能力,當氣體分子碰撞到固體表面上時便與表面原子間發(fā)生電子的交換、轉(zhuǎn)移或共有,形成吸附化學鍵的吸附作用。
化學吸附是物質(zhì)表面研究領(lǐng)域中一個非常重要的分支,它在催化(尤其是異相催化)、腐蝕、電解、晶體學、金屬學及冶金學等諸多方面都有著重要的應用。人們對化學吸附的研究也是較早的,但是早期的研究由于實驗條件的限制,只能停留在較為基礎的研究水平上。又因理論得不到實驗的證實,使得早期的化學吸附研究發(fā)展很慢。20世紀60年代以后,由于固體物理學的發(fā)展和成熟以及各種電測技術(shù)、高真空技術(shù)及與之相關(guān)的表面及薄膜制各技術(shù)的迅速發(fā)展,各種能譜僅、質(zhì)譜儀、衍射儀和顯微技術(shù)不斷出現(xiàn)并日臻完善,使得人們有條件從原子、分子水平去探究化學吸附現(xiàn)象。從而,使得化學吸附的研究得到迅速的發(fā)展,即在理論上,建立了一系列的模型;在實驗上,獲得了大量的實驗數(shù)據(jù)。
化學吸附的研究可分為宏觀理論、微觀理論、統(tǒng)計理論三個方面。本文著重從微觀角度對化學吸附進行介紹,因為它可以使人們從深的層次去認識化學吸附的反應機制,從而使在這方面的研究不但具有理論意義,同時也具有很重要的實際意義。