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吸脫附曲線分類（2）

更新時間：2022-03-06 點(diǎn)擊次數(shù)：1370

物理吸附呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)果，是我們在軟件看到的吸脫附等溫線。在文獻(xiàn)或資料中，我們經(jīng)常會看到不同的曲線類型。本文主要對不同的曲線類型進(jìn)行梳理，并在文末介紹如何針對自己做的數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行分類描述。本文承接前文（吸脫附曲線分類（1））前三類曲線介紹后幾類曲線。

曲線類型

1985年，IUPAC建議物理吸附等溫線分為六種類型。經(jīng)過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：

1985版曲線類型

圖片.png

IV 類等溫線

IV型等溫線是來自介孔類吸附劑材料(例如，許多氧化物膠體，工業(yè)吸附劑和介孔分子篩)。介孔的吸附特性是由吸附劑-吸附質(zhì)的相互作用，以及在凝聚狀態(tài)下分子之間的相互作用決定的。在介孔中，介孔壁上最初發(fā)生的單層-多層吸附與II型等溫線的相應(yīng)部分路徑相同，但是隨后在孔道中發(fā)生了凝聚?？啄壑敢环N氣體在壓力P小于其液體的飽和壓力P₀時，在一個孔道中冷凝成類似液相。一個典型的IV型等溫線特征是形成最終吸附飽和的平臺，但其平臺長度是可長可短(有時短到只有拐點(diǎn))。

IV(a)型等溫線的特點(diǎn)是在毛細(xì)管凝聚后伴隨回滯環(huán)。當(dāng)孔寬超過一定的臨界寬度，開始發(fā)生回滯?？讓捜Q于吸附系統(tǒng)和溫度，例如，在筒形孔中的氮?dú)?77K和氬氣/87K吸附，臨界孔寬大于4nm。

　　具有較小寬度的介孔吸附材料符合IV(b)型等溫線，脫附曲線*可逆。原則上，在錐形端封閉的圓錐孔和圓柱孔(盲孔)也具有IV(b)型等溫線。

V 類等溫線

在P/P₀較低時，V型等溫線形狀與III型非常相似，這是由于吸附材料-吸附氣體之間的相互作用相對較弱。在更高的相對壓力下，存在一個拐點(diǎn)，這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為呈V型等溫線。

VI 類等溫線

VI型等溫線以其臺階狀的可逆吸附過程而著稱。這些臺階來自在高度均勻的無孔表面的依次多層吸附，即材料的一層吸附結(jié)束后再吸附下一層。臺階高度表示各吸附層的容量，而臺階的銳度取決于系統(tǒng)和溫度。在液氮溫度下的氮?dú)馕?，無法獲得這種等溫線的完整形式。VI型等溫線中好的例子是石墨化炭黑在低溫下的氬吸附或氪吸附。

補(bǔ)充：

International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) 國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會，又譯國際理論（化學(xué)）與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會，是一個致力于促進(jìn)化學(xué)相關(guān)的非政府組織，也是各國化學(xué)會的一個聯(lián)合組織。以*的化學(xué)命名著稱。IUPAC 也是國際科學(xué)理事會的會員之一。
孔寬：孔直徑（對筒形孔）或兩個相對孔壁間的距離（對裂隙孔）。
在真正測試結(jié)果中，大部分情況下我們遇到的實(shí)際測試樣品曲線和上述六類曲線很難*匹配，這時不必?fù)?dān)心，我們只需針對自己的實(shí)際曲線和上面的曲線進(jìn)行對比參照，實(shí)際曲線有時不止是其中一類曲線，有時是兩個或者幾個曲線類型的結(jié)合，我們分析時如實(shí)描述即可。

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吸脫附曲線分類（2）