物理吸附 ▏比表面及孔徑分析知識100問(第一章)
物理吸附100問(第一章)
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什么是氣體吸附?
氣體與清潔固體表面接觸時,在固體表面上氣體的濃度不同于氣相的現象吸附,固體表面的氣體濃度高于氣相稱為正吸附,反之稱為負吸附。
什么是物理吸附?
吸附于固體表面的氣體分子,不與固體產生化學反應,這種吸附稱為物理吸附,物理吸附的特點是:吸附熱小,吸附速率慢,無選擇性,可逆,通常是發生在接近氣體液化點的溫度,一般是多層吸附。
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通常物理吸附為什么要在低溫下進行?
物理吸附時,固體表面對氣體分子的吸引力很小,其吸附量隨溫度的降低而增加,在接近被氣體的液化點時,吸附量最大,因為這時氣體分子的動能最小,隨著溫度的上升,氣體分子的動能逐漸增大,吸附的氣體會脫附出來,一般在常溫下,吸附量已接近于零。
什么是吸附平衡?
物理吸附是一個動態的平衡過程,氣體分子可以被吸附到固體表面上,而被吸附到固體表面的氣體分子也可以解脫出來,某一時間,當吸附上去的分子數量和解脫出來的分子數量相等時,就達到吸附平衡,這時的吸附量稱為平衡吸附量,對于一定的固體和氣體,在一定的溫度和壓力下,其平衡吸附量是一定的。
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什么是等溫吸附曲線?
在一定的溫度下,平衡吸附量取決于氣體的壓力,隨著壓力的增加吸附量會增大,把恒溫下吸附量隨壓力而變化的曲線稱為等溫吸附曲線,等溫吸附曲線可以反映固體表面的吸附特性。由國際純粹與應用化學聯合會提出,吸附等溫線可分為八種類型:?
???相對壓力→
1型:在等溫曲線的低壓區域,氣體吸附量有一個快速增長。這歸因于微孔填充。隨后的水平或近水平平臺表明,微孔已經充滿,沒有或幾乎沒有進一步的吸附發生。達到飽和壓力時,可能出現吸附質凝聚。外表面相對較小的微孔固體,如活性炭、分子篩沸石和某些多孔氧化物,表現出這種等溫線。對于I型等溫線的材料來說,孔徑的大小會導致等溫線產生一定的差異。I(a)型:孔徑尺寸小于1nm的微孔材料l(b)型:微孔材料及孔徑尺寸小于2.5nm的介孔材料??????????????2型:II型等溫線一般由非孔或大孔固體產生。B點通常被作為單層吸附結束的標志。3型:III型等溫線的特征曲線向相對壓力軸凸出。這種等溫線在非孔或大孔固體上發生弱的氣-固相互作用時出現,而且不常見。4型:IV型等溫線由介孔固體產生,典型特征是等溫線吸附曲線與脫附曲線不一致,可以觀察到遲滯回線/在p/p0值較高的區域可觀察到一個平臺,有時以等溫線的最終轉而向上結束。5型:V型等溫線的特征是向相對壓力軸凸起。V型等溫線來源于微孔和介孔固體上的弱氣-固相互作用,而且相對不常見。
6型:VI型等溫線以其吸附過程的臺階狀特性而著稱。這些臺階來源于均勻非孔表面的依次多層吸附,這種等溫線的完整形式,不能由液氮溫度下的氮氣吸附來獲得。
精微高博(JWGB)成立于2004年,推出中國第一臺靜態容量法氮吸附儀JW-RB,被譽為“中國氮吸附儀的開拓者”。19年來已發展為集研發、制造、銷售、服務于一體的國家級高新技術企業,專業從事于靜態比表面積及孔徑分析儀、動態比表面積測定儀、蒸汽吸附儀、化學吸附儀、競爭吸附儀、微反裝置、真密度儀等材料表征設備的研究。是中國材料表征儀器的領先制造商,產品銷售全球十幾個國家和地區,致力于向全球客戶提供高質量、高易用性、高性價比的產品和服務解決方案。
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