吸附脱附曲线分析.docx

本文格式为Word版，下载可任意编辑吸附脱附曲线分析 吸附等温线 - 概述 吸附等温曲线是指在确定温度下溶质分子在两相界面上举行的吸附过程达成平衡时它们在两相中浓度之间的关系曲线在确定温度下,分开物质在液相和固相中的浓度关系可用吸附方程式来表示〔1〕作为吸附现象方面的特性有吸附量、吸附强度、吸附状态等,而宏观地总括这些特性的是吸附等温线〔2〕吸附等温曲线用途广泛,在大量行业都有应用在地质科学方面,可以用于基于吸附等温线的外观分形研究及其地球科学应用〔3〕;在煤炭方面,煤对混合气体中CH4和CO2的吸附呈现出不同的吸附特点;煤对CO2优先吸附,并且随着压力的升高,煤对CO2选择性吸附… 吸附等温线 - 吸附等温线平衡 在恒定温度下，对应确定的吸附质压力，固体外观上只能存在确定量的气体吸附通过测定一系列相对压力下相应的吸附量，可得到吸附等温线吸附等温线是对吸附现象以及固体的外观与孔举行研究的根本数据，可从中研究外观与孔的性质，计算出比外观积与孔径分布 吸附等温线有以下六种（图 1）前五种已有指定的类型编号，而第六种是近年补充的吸附等温线的外形直接与孔的大小、多少有关。

Ⅰ型等温线：Langmuir 等温线 相应于朗格缪单层可逆吸附过程，是窄孔举行吸附，而对于微孔来说，可以说是体积充填的结果样品的外外观积比孔内外观积小好多，吸附容量受孔体积操纵平台转折点对应吸附剂的小孔完全被凝结液弥漫微孔硅胶、沸石、炭分子筛等，展现这类等温线 这类等温线在接近饱和蒸气压时，由于微粒之间存在缝隙，会发生类似于大孔的吸附，等温线会急速上升 Ⅱ型等温线：S 型等温线 相应于发生在非多孔性固体外观或大孔固体上自由的单一多层可逆吸附过程在低P/P0处有拐点B，是等温线的第一个陡峭部,它指示单分子层的饱和吸附量，相当于单分子层吸附的完成随着相对压力的增加，开头形成其次层，在饱和蒸气压时，吸附层数无限大 这种类型的等温线，在吸附剂孔径大于 20nm时常遇到它的固体孔径尺寸无上限在低P/P0区，曲线凸向上或凸向下，反映了吸附质与吸附剂相互作用的强或弱 Ⅲ型等温线：在整个压力范围内凸向下，曲线没有拐点 B 在憎液性外观发生多分子层，或固体和吸附质的吸附相互作用小于吸附质之间的相互作用时，呈现这种类型。

例如水蒸气在石墨外观上吸附或在举行过憎水处理的非多孔性金属氧化物上的吸附在低压区的吸附量少，且不展现 B 点，说明吸附剂和吸附质之间的作用力相当弱相对压力越高，吸附量越多，表现出有孔充填有一些物系（例如氮在各种聚合物上的吸附）展现逐步弯曲的等温线，没有可识别的 B点．在这种处境下吸附剂和吸附质的相互作用是对比弱的 Ⅳ型等温线： 低P/P0区曲线凸向上，与Ⅱ型等温线类似在较高P/P0区，吸附质发生毛细管凝结，等温线急速上升当全体孔均发生凝结后，吸附只在远小于内外观积的外外观上发生，曲线平坦在相对压力 1 接近时，在大孔上吸附，曲线上升 由于发生毛细管凝结，在这个区内可查看到滞后现象，即在脱附时得到的等温线与吸附时得到的等温线不重合，脱附等温线在吸附等温线的上方，产生吸附滞后(adsorption hysteresis)，呈现滞后环这种吸附滞后现象与孔的外形及其大小有关，因此通过分析吸脱附等温线能知道孔的大小及其分布 V型等温线的特征是向相对压力轴凸起与III型等温线不同，在更高相对压力下存在一个拐点V型等温线来源于微孔和介孔固体上的弱气－固相互作用，微孔材料的水蒸汽吸附常见此类线型。

VI型等温线以其吸附过程的台阶状特性而著称这些台阶来源于平匀非孔外观的依次多层吸附液氮温度下的氮气吸附不能获得这种等温线的完整形式，而液氩下的氩吸附那么可以实现 — 4 —。