物理吸附呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)果，是我們?cè)谲浖吹降奈摳降葴鼐€。在文獻(xiàn)或資料中，我們經(jīng)常會(huì)看到不同的曲線類型。本文主要對(duì)不同的曲線類型進(jìn)行梳理，并介紹如何針對(duì)自己做的數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行分類描述。
1985年，IUPAC建議物理吸附等溫線分為六種類型。經(jīng)過(guò)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)。2015年，IUPAC更新了原有的分類，主要對(duì)I類、IV類吸附等溫線增加了亞分類。兩版曲線物理吸附等溫線分類如下：
I 型等溫線在較低的相對(duì)壓力下吸附量迅速上升，達(dá)到一定相對(duì)壓力后吸附出現(xiàn)飽和值，類似于 Langmuir 型吸附等溫線。在P/P0非常低時(shí)吸附量急劇上升，這是因?yàn)樵讵M窄的微孔(分子尺寸的微孔)中，吸附劑-吸附質(zhì)的相互作用增強(qiáng)，從而導(dǎo)致在極低相對(duì)壓力下的微孔填充。但當(dāng)達(dá)到飽和壓力時(shí)(P/P0>0.99)，可能會(huì)出現(xiàn)吸附質(zhì)凝聚，導(dǎo)致曲線上揚(yáng)。
微孔材料表現(xiàn)為I類吸附等溫線。對(duì)于在77K的氮?dú)夂?7K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(duì)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。
II 類等溫線
無(wú)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(diǎn)B，它是中間幾乎線性部分的起點(diǎn)—該點(diǎn)通常對(duì)應(yīng)于單層吸附完成并結(jié)束；如果這部分曲線是更漸進(jìn)的彎曲(即缺少鮮明的拐點(diǎn)B)，表明單分子層的覆蓋量和多層吸附的起始量疊加。這是 BET 公式常說(shuō)明的對(duì)象。由于吸附質(zhì)于表面存在較強(qiáng)的相互作用，在較低的相對(duì)壓力下吸附量迅速上升，曲線上凸。等溫線拐點(diǎn)通常出現(xiàn)于單層吸附附近，隨相對(duì)壓力的繼續(xù)增加，多層吸附逐步形成，達(dá)到飽和蒸汽壓時(shí)，吸附層無(wú)窮多，吸附還沒(méi)有達(dá)到飽和，多層吸附的厚度似乎可以無(wú)限制地增加。
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