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含有微孔的吸附等温线是什么样的?我们从中能得到哪些信息

 发布时间:2017-11-10 点击量:1762

含有微孔的吸附等温线是什么样的?我们从中能得到哪些信息?

样品一旦清洁后,就要转移至外置的杜瓦瓶(或其它

恒温浴)中使其处于恒温状态。然后,使少量的气体(被

吸附物,即吸附质)逐步进入被抽真空的样品管。进入样

品管的吸附质分子很快便到达固体样品(即吸附剂)上每

一个孔的表面。如果样品既有微孔也有介孔,那么其吸附

等温线应该包含如下几个阶段:

1)

极低压力下的微孔填充(相对压力小于 0.01)区:

含微孔样品的等温线初始段呈明显大而陡的上升,然后弯

曲成平台。这一段曲线的数据可以表征微孔体积和微孔分

布。因为其孔径接近于气体分子直径,所以选择正确的吸

附质气体是十分必要的。

2)

单层吸附区:随着越来越多的气体分子被导入系

统,当微孔被填满,吸附质分子会在整个吸附剂表面形成

一个薄层。吸附等温线呈现像膝盖似的弯曲。

3)

多层吸附区:紧接着吸附曲线进入平台区,表明

在这里发生了表面多层吸附。BET   理论恰恰需要在这个阶

段的吸附曲线数据计算比表面积。

4)

毛细管凝聚区:当相对压力大于0.4时,持续地多

层吸附伴随着毛细管凝聚过程。毛细管凝聚即在孔道中的

被吸附气体随分压比增高转化为液体的过程,描述这一过

程的经典方程是开尔文方程。该方程量化了平衡气体压力

与可以凝聚气体的毛细管尺寸的比例。利用Barrett,

Joyner and Halenda (BJH) 法等计算方法可以根据平衡

气体压力计算孔径,得到累积的或微分孔径分布图。



随着吸附质平衡压力趋于饱和,吸附剂的孔道将被

吸附质完全填充。如果知道吸附质的密度,就可以计算

出其所占的体积,然后就可以相应地计算出样品的总孔

体积。如果此时我们将吸附过程逆向操作,从系统中逐

步减少气体量,就可以得到脱附等温线。

    由于吸附和脱附的机理不同,吸附和脱附等温线很

少能够重叠。等温线的回滞现象与固体颗粒的孔形有关