氮气吸附脱附曲线复习过程.docx

AalaUirtiprMturt 1.1类吸附等温线都有哪些特点？哪种多孔材料表现为 I类吸附等温线？I型等温线弯向P/PO轴，其后的曲线呈水平或近水平状，吸附量接近一个极限值，是典型的Langmuir等温线吸附量趋于饱和是由于受到吸附气体能进入的微孔 体积的制约，而不是由于内部表面积在 P/PO非常低时吸附量急剧上升，这是因为在狭窄的微孔(分子尺寸的微孔)中，吸附剂 -吸附物质的相互作用增强，从而导致在极低相对压力下的微孔填充但当达到饱和压力时(P/P0>0.99，可能会出现吸附质凝聚，导致曲线上扬 ？微孔材料表现为I类吸附等温线对于在77K的氮气和87?K的氩气吸附而 言， 1(a):?是只具有狭窄微孔材料的吸附等温线，一般孔宽小于 1?nm I(b):?微孔的孔径分布范围比较宽，可能还具有较窄介孔这类材料的一般孔宽小于 2.5?nm具有相对较小外表面的微孔固体(例如，某些活性炭，沸石分子筛和某些多孔氧化物)具有可逆的I型等温线其特点是吸附很快达到饱和 ？2. II类吸附等温线都有哪些特点？哪种多孔材料表现为 II类吸附等温线？无孔或大孔材料产生的气体吸附等温线呈现可逆的 II类等温线。

其线形反映了不受限制的单层-多层吸附如果膝形部分的曲线是尖锐的，应该能看到拐点B,它 是中间几乎线性部分的起点一一该点通常对应于单层吸附完成并结束；如果这部分 曲线是更渐进的弯曲（即缺少鲜明的拐点 B），表明单分子层的覆盖量和多层吸附的起始量叠加当P/P0?=1时，还没有形成平台，吸附还没有达到 饱和，多层吸附的厚度似乎可以无限制地增加 ？3. III类吸附等温线都有哪些特点？哪种多孔材料表现为 III类吸附等温线？III型等温线也属于无孔或大孔固体材料它不存在 B点，因此没有可识别的 单分子层形成；吸附材料-吸附气体之间的相互作用相对薄弱，吸附分子在表面上在 最有引力的部位周边聚集对比II型等温线，在饱和压力点（即，在P/P0=1处）的 吸附量有限4. IV类吸附等温线都有哪些特点？哪种多孔材料表现为IV类吸附等温线？IV型等温线是来自介孔类吸附剂材料（例如，许多氧化物胶体，工业吸附剂和介 孔分子筛）介孔的吸附特性是由吸附剂-吸附物质的相互作用，以及在凝聚状态 下分子之间的相互作用决定的在介孔中，介孔壁上最初发生的单层 -多层吸附与II型等温线的相应部分路径相同，但是随后在孔道中发生了凝聚。

孔凝聚 是这样一种现象：一种气体在压力P小于其液体的饱和压力P0时，在一个 孔道中 冷凝成类似液相一个典型的IV型等温线特征是形成最终吸附饱和的平台，但其 平台长度是可长可短（有时短到只有拐点） IVa型等温线的特点是在毛细管凝聚后伴随回滞环当孔宽超过一定的临界宽度，开始发生回滞孔宽取 决于吸附系统和温度，例如，在筒形孔中的氮气 /77K和氩气/87K吸附，临 界孔宽大于4nm具有较小宽度的介孔吸附材料符合IVb型等温线，脱附曲线完全 可逆原则上，在锥形端封闭的圆锥孔和圆柱孔（盲孔）也具有IVb型等温线5. V类吸附等温线都有哪些特点？哪种多孔材料表现为 V类吸附等温线？在P/PO较低时，V型等温线形状与III型非常相似，这是由于吸附材料-吸附气体 之间的相互作用相对较弱在更高的相对压力下，存在一个拐点，这表明成簇的分 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为呈V型等温线6. VI类吸附等温线都有哪些特点？哪种多孔材料表现为 VI类吸附等温线？VI型等温线以其台阶状的可逆吸附过程而著称这些台阶来自在高度均匀的无 孔表面的依次多层吸附，即材料的一层吸附结束后再吸附下一层台阶高度表示各 吸附层的容量，而台阶的锐度取决于系统和温度。

？在液氮温度下的氮气吸附，无法获得这种等温线的完整形式VI型等温线中最好的例子是石墨化炭黑在低温下的氩吸附或氟吸附1. H1型回滞环所显示的孔结构信息孔径分布较窄的圆柱形均匀介孔材料具有H1型回滞环，例如，在模板化二氧化硅 (MCM-41, MCM-48, SBA-15)、可控孔的玻璃和具有有序介孔的碳材料中都能peclL-elSPE E3QE4看到H1型回滞环通常在这种情)兄下，由于孔网效应最小，其最明显标志就是回滞环的陡峭狭窄，这是吸附分支延迟凝聚的结果但是， H1型回RelfltivB滞环也会出现在墨水瓶孔的网孔结构中，其中孔颈”的尺寸分布宽度类似于孔道/空腔的尺寸分布的宽度(例如，3D0M碳材料)2. H2型回滞环所表示的孔结构信息H2型回滞环是由更复杂的孔隙结构产生的，网孔效应在这里起了重要作用其中，H2 (a)是孔颈”相对较窄的墨水瓶形介孔材料H2 (a)型回滞环的特征是具有非常陡峭的脱附分支，这是由于孔颈在一个狭窄的范围内发生气穴控制的 蒸发，也许还存在着孔道阻塞或渗流许多硅胶，一些多孔玻璃(例如，耐热 耐蚀玻璃)以及一些有序介孔材料(如SBA-16和KIT-5二氧化硅)都具有H2 (a)型回滞环。

H2 (b)是孔颈”相对较宽的墨水瓶形介孔材料H2 (b)型回滞环也与孔道堵塞相 关，但孔颈宽度的尺寸分布比H2 (a )型大得多在介孔硅石泡沫材料和某些水热 处理后的有序介孔二氧化硅中，可以看到这种类型的回滞环实例 ？3. H3型回滞环能带给我们的孔结构信息？H3见于层状结构的聚集体，产生狭缝的介孔或大孔材料 H3型的回滞环有两个不同的特征：（i）吸附分支类似于II型等温吸附线；（ii）脱附分支的下限通常位 于气穴引起的P/PO压力点这种类型的回滞环是片状颗粒的非刚性聚集体的典型 特征（如某些粘土）另外，这些孔网都是由大孔组成，并且它们没有被孔凝聚物 完全填充4. H4型回滞环都告诉我们哪些孔结构信息？ ？H4型回滞环与H3型的回滞环有些类似，但吸附分支是由I型和II型等温线复合组成，在P/PO的低端有非常明显的吸附量，与微孔填充有关 H4型的回滞环通常发现于沸石分子筛的聚集晶体、一些介孔沸石分子筛和微-介孔碳材料，是活 性炭类型含有狭窄裂隙孔的固体的典型曲线 ？5. H5型回滞环的孔结构信息？H5：很少见，发现于部分孔道被堵塞的介孔材料虽然 H5型回滞环很少见，但它有与一定孔隙结构相关的明确形式，即同时具有开放和阻塞的两种介孔结构（例如，插入六边形模板的二氧化硅）。

通常，对于特定的吸附气体和吸附温度，H3, H4和H5回滞环的脱附分支在一个非常窄的P/PO范围内急剧下降例如在液氮下的氮吸附中，这个范围是 P/PO? 0.4-0.5这是H3, H4和。