吸附等溫線都有哪些類型,？
發(fā)布日期：2013-08-16 來源：貝士德儀器 點擊量：4141
吸附等溫線都有哪些類型？
在1985年,，IUPAC建議物理吸附等溫線分為六種類型,。然而，經(jīng)過30年的發(fā)展,，各種新的特征類型等溫線已經(jīng)出現(xiàn)，并證明了與其密切相關(guān)的特定孔結(jié)構(gòu),。所以,，于2015年，IUPAC更新了原有的分類,。新規(guī)范的主要變化是I類,、IV類吸附等溫線增加了亞分類，用孔寬代替了孔徑,。所提出的新的物理吸附等溫線分類如右圖,。
一. I 類吸附等溫線都有哪些特點,？哪種多孔材料表現(xiàn)為 I 類吸附等溫線？
I型等溫線彎向P/P 0軸,，其后的曲線呈水平或近水平狀,，吸附量接近一個極限值，是典型的Langmuir等溫線,。吸附量趨于飽和是由于受到吸附氣體能進入的微孔體積的制約,，而不是由于內(nèi)部表面積。在P/P 0非常低時吸附量急劇上升,，這是因為在狹窄的微孔（分子尺寸的微孔）中,，吸附劑-吸附物質(zhì)的相互作用增強，從而導(dǎo)致在極低相對壓力下的微孔填充,。但當(dāng)達到飽和壓力時（P/P0>0.99）,，
可能會出現(xiàn)吸附質(zhì)凝聚，導(dǎo)致曲線上揚,。
微孔材料表現(xiàn)為I類吸附等溫線,。對于在77K的氮氣和87K的氬氣吸附而言，
I(a): 是只具有狹窄微孔材料的吸附等溫線,，一般孔寬小于1nm,。
I(b): 微孔的孔徑分布范圍比較寬，可能還具有較窄介孔,。這類材料的一般孔寬小于2.5nm,。
具有相對較小外表面的微孔固體（例如，某些活性炭,，沸石分子篩和某些多孔氧化物）具有可逆的I型等溫線,。其特點是吸附很快達到飽和。
二. II 類吸附等溫線都有哪些特點,？哪種多孔材料表現(xiàn)為 II 類吸附等溫線,？
無孔或大孔材料產(chǎn)生的氣體吸附等溫線呈現(xiàn)可逆的 II 類等溫線。
其線形反映了不受限制的單層-多層吸附,。如果膝形部分的曲線是尖銳的,，應(yīng)該能看到拐點 B ，它是中間幾乎線性部分的起點—— 該點通常對應(yīng)于單層吸附完成并結(jié)束,；如果這部分曲線是更漸進的彎曲（即缺少鮮明的拐點 B）,，表明單分子層的覆蓋量和多層吸附的起始量疊加。
當(dāng) P/P0=1 時,，還沒有形成平臺,，吸附還沒有達到飽和，多層吸附的厚度似乎可以無限制地增加。
三. III 類吸附等溫線都有哪些特點,？哪種多孔材料表現(xiàn)為 III 類吸附等溫線,？
III型等溫線也屬于無孔或大孔固體材料。它不存在B點,，因此沒有可識別的單分子層形成,；吸附材料-吸附氣體之間的相互作用相對薄弱，吸附分子在表面上在最有引力的部位周邊聚集,。對比II型等溫線,，在飽和壓力點（即，在P/P 0=1處）的吸附量有限,。
四. IV 類吸附等溫線都有哪些特點,？哪種多孔材料表現(xiàn)為 IV 類吸附等溫線？
IV型等溫線是來自介孔類吸附劑材料（例如,，許多氧化物膠體,，工業(yè)吸附劑和介孔分子篩）。介孔的吸附特性是由吸附劑-吸附物質(zhì)的相互作用,，以及在凝聚狀態(tài)下分子之間的相互作用決定的,。在介孔中，介孔壁上最初發(fā)生的單層-多層吸附與II型等溫線的相應(yīng)部分路徑相同,，但是,，隨后在孔道中發(fā)生了凝聚?？啄凼沁@樣一種現(xiàn)象：一種氣體在壓力P小于其液體的飽和壓力P 0時,，在一個孔道中冷凝成類似液相。 一個典型的IV型等溫線特征是形成最終吸附飽和的平臺,，但其平臺長度是可長可短（有時短到只有拐點）,。
IVa型等溫線的特點是在毛細管凝聚后伴隨回滯環(huán)。當(dāng)孔寬超過一定的臨界寬度,，開始發(fā)生回滯,。孔寬取決于吸附系統(tǒng)和溫度,，例如,，在筒形孔中的氮氣/77K和氬氣/87K吸附，臨界孔寬大于4nm,。具有較小寬度的介孔吸附材料符合IVb型等溫線,，脫附曲線完全可逆。原則上,，在錐形端封閉的圓錐孔和圓柱孔（盲孔）也具有IVb型等溫線,。
五. V 類吸附等溫線都有哪些特點,？哪種多孔材料表現(xiàn)為 V 類吸附等溫線,？
在P/P 0較低時,，V型等溫線形狀與III型非常相似，這是由于吸附材料-吸附氣體之間的相互作用相對較弱,。在更高的相對壓力下,，存在一個拐點，這表明成簇的分子填充了孔道,。例如,，具有疏水表面的微/介孔材料的水吸附行為呈V型等溫線。
六. VI 類吸附等溫線都有哪些特點,？哪種多孔材料表現(xiàn)為 VI 類吸附等溫線,？
VI型等溫線以其臺階狀的可逆吸附過程而著稱。這些臺階來自在高度均勻的無孔表面的依次多層吸附,，即材料的一層吸附結(jié)束后再吸附下一層,。臺階高度表示各吸附層的容量，而臺階的銳度取決于系統(tǒng)和溫度,。
在液氮溫度下的氮氣吸附,，無法獲得這種等溫線的完整形式。VI型等溫線中最好的例子是石墨化炭黑在低溫下的氬吸附或氪吸附,。
在1985年,，IUPAC建議物理吸附等溫線分為六種類型,。然而，經(jīng)過30年的發(fā)展,，各種新的特征類型等溫線已經(jīng)出現(xiàn)，并證明了與其密切相關(guān)的特定孔結(jié)構(gòu),。所以,，于2015年，IUPAC更新了原有的分類,。新規(guī)范的主要變化是I類,、IV類吸附等溫線增加了亞分類，用孔寬代替了孔徑,。所提出的新的物理吸附等溫線分類如右圖,。
一. I 類吸附等溫線都有哪些特點,？哪種多孔材料表現(xiàn)為 I 類吸附等溫線？
I型等溫線彎向P/P 0軸,，其后的曲線呈水平或近水平狀,，吸附量接近一個極限值，是典型的Langmuir等溫線,。吸附量趨于飽和是由于受到吸附氣體能進入的微孔體積的制約,，而不是由于內(nèi)部表面積。在P/P 0非常低時吸附量急劇上升,，這是因為在狹窄的微孔（分子尺寸的微孔）中,，吸附劑-吸附物質(zhì)的相互作用增強，從而導(dǎo)致在極低相對壓力下的微孔填充,。但當(dāng)達到飽和壓力時（P/P0>0.99）,，
可能會出現(xiàn)吸附質(zhì)凝聚，導(dǎo)致曲線上揚,。
微孔材料表現(xiàn)為I類吸附等溫線,。對于在77K的氮氣和87K的氬氣吸附而言，
I(a): 是只具有狹窄微孔材料的吸附等溫線,，一般孔寬小于1nm,。
I(b): 微孔的孔徑分布范圍比較寬，可能還具有較窄介孔,。這類材料的一般孔寬小于2.5nm,。
具有相對較小外表面的微孔固體（例如，某些活性炭,，沸石分子篩和某些多孔氧化物）具有可逆的I型等溫線,。其特點是吸附很快達到飽和。
二. II 類吸附等溫線都有哪些特點,？哪種多孔材料表現(xiàn)為 II 類吸附等溫線,？
無孔或大孔材料產(chǎn)生的氣體吸附等溫線呈現(xiàn)可逆的 II 類等溫線。
其線形反映了不受限制的單層-多層吸附,。如果膝形部分的曲線是尖銳的,，應(yīng)該能看到拐點 B ，它是中間幾乎線性部分的起點—— 該點通常對應(yīng)于單層吸附完成并結(jié)束,；如果這部分曲線是更漸進的彎曲（即缺少鮮明的拐點 B）,，表明單分子層的覆蓋量和多層吸附的起始量疊加。
當(dāng) P/P0=1 時,，還沒有形成平臺,，吸附還沒有達到飽和，多層吸附的厚度似乎可以無限制地增加。
三. III 類吸附等溫線都有哪些特點,？哪種多孔材料表現(xiàn)為 III 類吸附等溫線,？
III型等溫線也屬于無孔或大孔固體材料。它不存在B點,，因此沒有可識別的單分子層形成,；吸附材料-吸附氣體之間的相互作用相對薄弱，吸附分子在表面上在最有引力的部位周邊聚集,。對比II型等溫線,，在飽和壓力點（即，在P/P 0=1處）的吸附量有限,。
四. IV 類吸附等溫線都有哪些特點,？哪種多孔材料表現(xiàn)為 IV 類吸附等溫線？
IV型等溫線是來自介孔類吸附劑材料（例如,，許多氧化物膠體,，工業(yè)吸附劑和介孔分子篩）。介孔的吸附特性是由吸附劑-吸附物質(zhì)的相互作用,，以及在凝聚狀態(tài)下分子之間的相互作用決定的,。在介孔中，介孔壁上最初發(fā)生的單層-多層吸附與II型等溫線的相應(yīng)部分路徑相同,，但是,，隨后在孔道中發(fā)生了凝聚?？啄凼沁@樣一種現(xiàn)象：一種氣體在壓力P小于其液體的飽和壓力P 0時,，在一個孔道中冷凝成類似液相。 一個典型的IV型等溫線特征是形成最終吸附飽和的平臺,，但其平臺長度是可長可短（有時短到只有拐點）,。
IVa型等溫線的特點是在毛細管凝聚后伴隨回滯環(huán)。當(dāng)孔寬超過一定的臨界寬度,，開始發(fā)生回滯,。孔寬取決于吸附系統(tǒng)和溫度,，例如,，在筒形孔中的氮氣/77K和氬氣/87K吸附，臨界孔寬大于4nm,。具有較小寬度的介孔吸附材料符合IVb型等溫線,，脫附曲線完全可逆。原則上,，在錐形端封閉的圓錐孔和圓柱孔（盲孔）也具有IVb型等溫線,。
五. V 類吸附等溫線都有哪些特點,？哪種多孔材料表現(xiàn)為 V 類吸附等溫線,？
在P/P 0較低時,，V型等溫線形狀與III型非常相似，這是由于吸附材料-吸附氣體之間的相互作用相對較弱,。在更高的相對壓力下,，存在一個拐點，這表明成簇的分子填充了孔道,。例如,，具有疏水表面的微/介孔材料的水吸附行為呈V型等溫線。
六. VI 類吸附等溫線都有哪些特點,？哪種多孔材料表現(xiàn)為 VI 類吸附等溫線,？
VI型等溫線以其臺階狀的可逆吸附過程而著稱。這些臺階來自在高度均勻的無孔表面的依次多層吸附,，即材料的一層吸附結(jié)束后再吸附下一層,。臺階高度表示各吸附層的容量，而臺階的銳度取決于系統(tǒng)和溫度,。
在液氮溫度下的氮氣吸附,，無法獲得這種等溫線的完整形式。VI型等溫線中最好的例子是石墨化炭黑在低溫下的氬吸附或氪吸附,。
4.png)
添加微信,，碼上咨詢
BeiShiDe Instrument All rights reserved. Power by:beishide.com 版權(quán)所有 @ 2021 電話4008-457-456 京公網(wǎng)安備 11010802025944號 關(guān)鍵詞：比表面積儀,比表面積分析儀,比表面積測定儀,比表面積測試儀,貝士德儀器,蒸氣吸附儀,高壓吸附儀,多組分競爭吸附,穿透曲線分析儀,化學(xué)吸附儀,物理吸附儀
