吸附的基礎知識 & 吸附等溫線


吸附等溫線定義為吸附劑的吸附量與恆定溫度下氣體或蒸氣的平衡壓力之間的關係，吸附量描繪在垂直軸上(y軸)並且與吸附劑的質量有關，而壓力表示在水平軸上(x軸)，通常表示為相對壓力，即與飽和蒸氣壓相關的平衡壓力。
因此，壓力範圍從「0 到 1」，「 0 」的相對壓力描述了吸附前（即預處理後）的狀態，而「 1 」描述了所有孔隙被填充後的狀態（飽和狀態）。一般來說，通過測量77 K的氮氣和87K的氬氣等吸附等溫線，可以根據BET理論在0.05到0.30的相對壓力範圍內得到比表面積。對於微孔材料，該範圍可以擴展到低於 0.05 的值，孔徑分佈也可以從吸附等溫線計算，根據孔徑和評估方法使用不同範圍的相對壓力。
通常，微孔 (≤ 2 nm) 的特徵是 p/p0 ≤ 0.20，中孔 (2-50 nm) 的特徵是 p/p0 = 0.20 - 0.97，最後，從 p/p0 = 0.97 以上評估大孔（≥ 50 nm），近年來，我們已經能夠在單一理論中使用統計熱力學模型（NLDFT 和 GCMC 方法）分析高達 100 nm 的整個孔徑範圍。上圖顯示了 SBA-15 有序介孔二氧化矽的氮吸附等溫線 (77 K)。在 0 - 0.05 和 0.40 - 0.70 的相對壓力下觀察到吸附量顯著增加，表明存在微孔和中孔。 

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