氮气吸附定义

氮气吸附法在测定材料比表面积和孑L径分布方面的应用原理1. 引言1.1 氮气吸附法的概述氮气吸附法是一种常用的表面性质测试技术，广泛应用于材料科学领域。

该方法通过吸附氮气分子到材料表面，从而确定材料的比表面积和孔径分布。

氮气吸附法的原理是基于氮气分子与材料表面发生吸附反应，通过测量吸附了氮气分子的体积和压力来推算出材料的表面性质。

这种方法具有操作简单、测试速度快、结果准确等优点，因此被广泛应用于各类材料的研究和开发中。

通过氮气吸附法可以深入了解材料的微观结构，为材料设计和改进提供重要参考。

在材料科学领域，氮气吸附法已成为不可或缺的分析手段之一，为研究人员提供了丰富的信息和指导。

1.2 应用原理氮气吸附法的应用原理主要基于氮气在材料表面的吸附和脱附过程。

氮气分子在低温下与材料表面发生物理吸附，通过测量氮气分子在不同压力下吸附量来确定材料的比表面积。

根据Brunauer-Emmett-Teller（BET）理论，可以通过构建等温吸附线和计算相应的比表面积来分析材料的吸附性能。

氮气吸附法还可以用于测定材料的孔径分布。

根据巴拉德方程，在不同相对压力下测量氮气吸附量，并结合Kelvin方程和BJH理论，可以得出材料的孔径大小和分布情况。

通过分析比表面积和孔径分布的结果，可以深入了解材料的孔结构特征和表面性质，为材料研究提供重要参考。

氮气吸附法的应用原理不仅在表面测量领域具有重要意义，还在材料科学领域有着广泛的应用前景。

2. 正文2.1 氮气吸附法测定材料比表面积的步骤氮气吸附法是一种常见的表面分析技术，用于测定材料的比表面积。

其原理是通过让氮气在固体表面上吸附并脱附，从而测量表面的吸附量，进而计算出比表面积。

以下是氮气吸附法测定材料比表面积的步骤：1. 准备样品：首先需要将待测样品充分干燥，以去除表面的水分和其他杂质。

然后粉碎样品至适当粒度，并在真空中去除任何气体残留。

2. 测定参数设定：在实验仪器中设置合适的测定参数，包括温度、压力、吸附时间等。

n2吸附脱附等温线N2吸附脱附等温线是一种非常重要的表征物质吸附性能的方法，它可以揭示吸附剂和被吸附物质之间的相互作用和特性，为材料科学和化学领域的研究提供有力的支持。

下面我们来详细了解一下N2吸附脱附等温线的含义和应用。

一、N2吸附脱附等温线的基本概念N2吸附脱附等温线是指在一定温度下，将氮气吸附在样品表面并测量其吸附量和压力的变化，绘制出的吸附等温线图，也称为氮气吸附等温线。

其中，吸附等温线的坐标轴分别表示吸附剂(N2)的相对压力和吸附剂占据吸附剂和被吸附物质之间孔隙体积的百分比，即孔隙率。

通过N2吸附脱附等温线，我们可以获得吸附材料的许多物理性质，如孔径分布、比表面积、介孔体积、孔隙体积分布等等。

此外，它还可以用于评估吸附材料的性能，如吸附机理、吸附剂敏感性、吸附剂稳定性等等。

二、N2吸附脱附等温线的类型N2吸附脱附等温线通常可以分为五种类型，分别是：1.类型I等温线：由于大孔单一，吸附剂分子直接填充孔隙，通常见于膨胀型和树脂类物质。

2.类型II等温线：在低相对压力下出现很平缓的区域，表示大孔口发生准孔道狭窄，通常见于有孔型结构物质。

3.类型III等温线：表明孔径分布主要集中在介孔范围内，峰值很明显，通常见于沸石类、硅铝酸盐和金属有机骨架类材料等。

4.类型IV等温线：表示孔径分布主要在微孔范围内，吸附值随着相对压力增加快速上升，并达到饱和。

该类型等温线通常见于炭类和氧化钨等材料。

5.类型V等温线：由于孔径很小，需要强烈的吸附力才能使吸附剂进入其孔内。

该类型等温线通常见于碳分子筛和介孔硅材料等。

三、N2吸附脱附等温线的应用N2吸附脱附等温线在科学研究和工业应用中具有广泛的应用。

以下为具体应用：1. 材料表征：N2吸附脱附等温线可以揭示材料的孔径分布、比表面积、孔隙体积分布等，为材料表征提供了重要的信息。

2. 催化剂研究：N2吸附脱附等温线可以对催化剂进行活性研究，评估催化剂的比表面积和孔隙结构等性质，进而优化催化剂性能。

工艺与设备化 工 设 计 通 讯Technology and EquipmentChemical Engineering Design Communications·86·第46卷第1期2020年1月整个企业的管理水平。

最后，技术部门与维护部门可以采取交互分配的措施，共同来检测化工设备，解决实际的机械问题。

同时，加强巡查的工作量，完善工作模式，创新维修方式，确保生产人员的安全。

5 利用智能化技术，保障生产的稳定运行信息化技术的快速变革，为化工机械设备发展提供了机遇。

在化工生产行业，企业可以利用智能化技术手段，对存在问题的设备实施跟踪观测，在每个设备中安放一个远程监控，实时监察设备的运行情况，这样不仅可以排除机械故障，还可以降低机械故障发生的频率。

或者，可以引入人工智能，代替传统的人工维修，通过电脑远程操控，这样可以降低维修的成本，达到双倍的发展效果。

6 结语综上所述，化工设备是化工企业生产的重要支撑，机械设备的运行效果影响着整个生产链的效能与质量。

为了提高生产效率，技术部门需要定期维修与检测仪器，严格把控设备的进出，从而奠定坚实的基础条件。

同时，也必须加强设备管理，做好日常的检测工作，推动生产的进度。

基于目前的发展环境，各大企业要合理地安排维护任务，避免安全事故，为企业发展打下基石。

参考文献[1] 郭伟龙，刘延鹤，司海涛，等.汽轮机组轴振值增高的原因分析与在线动平衡方法应用探究[J].石油化工设备技术，2019（3）.[2] 冯学刚.岷江犍为航电枢纽船闸检修闸门及吊装设备选型研究[J].中国水运：下半月，2019（6）：76-77.[3] 韦枫燕.双母线GIS 设备后期扩建与检修时的问题分析及解决方案[J].企业科技与发展，2019（8）.利用吸附技术对气体进行纯化，采用适当的工艺以及选取相应的吸附剂，去除气体制备过程中掺杂的少量氮气，对于工业生产有十分重要的作用。

而且也能够利用这种技术制备高纯度的氮气，这一研究方向得到了广泛的关注。

吸附属于这种类型。
(Ⅴ)发生多分子层
吸附，有毛细凝聚
现象。例如373K时，
水汽在活性炭上的
吸附属于这种类型。
滞 后 环
7.6.3 LANGMUIR朗格缪尔单分子层吸附等温式
Langmuir吸附等温式描述了吸附量与被吸附蒸 汽压力之间的定量关系。他在推导该公式的过程引 入了两个重要假设： (1) 吸附是单分子层的； (2) 固体表面是均匀的，被吸附分子之间无相互作用。 设：表面覆盖度q
这公式称为 Langmuir吸附等温式，式中 b称为吸附系数，它的大小代表了固体表面吸 附气体能力的强弱程度。
以q 对p 作图， 得：
1.当p很小，或吸附很弱时，bp<<1，q = bp， q 与 p 成线性关系。 2.当p很大或吸附很 强时，bp>>1，q =1， q 与 p无关，吸附已 铺满单分子层。 3.当压力适中， q pm，m介于0 与1之间。
氮气吸附
表面积分析测试方法有多种，其中气体吸附法因 其测试原理的科学性，测试过程的可靠性，测试结 果的一致性，在国内外各行各业中被广泛采用，并 逐渐取代了其它比表面积测试方法，成为公认的最 权威测试方法。许多国际标准组织都已将气体吸附 法列为比表面积测试标准，如美国ASTM的D3037， 国际ISO标准组织的ISO-9277。我国比表面积测试有 许多行业标准，其中最具代表性的是国标 GB/T19587-2004 《气体吸附BET法测定固体物质比 表面积》。
吸附量
V a(q ) m
x a q m
保持温度不变，显示吸附
量与比压之间的关系曲线称为
吸附等温线。
纵坐标是吸附量，横 坐标是比压p/ps，p是吸附
质蒸汽的平衡压力， ps是

氮气吸附理论上到500nm，但是压力传感器的分辨率和准确度一般到100nm还行，100nm 以上即使可以达到，也不可能详细分布了，在氮气分压达到0.96的时候是50nm的孔直径凝聚，到0.98是98nm的孔凝聚，到0.99就是195nm了，楼主自己可以判断了吧，50-100nm 只有0.02的分压变化区间，很难做详细的分布，所以最好用压汞法康塔公司介绍过说，微孔最好用Ar吸附，介孔用N2吸附，大孔还是压汞目的：是让大家对氮气等温吸脱附有一个基本的理解和概念，不会讲太多源头理论，内容不多，力求简明实用。

本人有幸接触吸脱附知识的理论和实践，做个总结一是长久以来的心愿，二则更希望能和大家共同学习、探讨和提高。

由于内容是自己的总结和认识，很可能会有部分错误，希望大家能给予建议、批评和指导，好对内容做进一步的完善。

★★注意★★我们拿到的数据，只有吸脱附曲线是真实的，比表面积、孔径分布、孔容之类的都是带有主观人为色彩的数据。

经常听到有同学说去做个BET，其实做的不是BET，是氮气等温吸脱附曲线，BET（Brunauer-Emmet-Teller）只是对N2-Sorption isotherm中p/p0=0.05~0.35之间的一小段用传说中的BET公式处理了一下，得到单层吸附量数据Vm，然后据此算出比表面积，如此而已。

◆六类吸附等温线类型几乎每本类似参考书都会提到，前五种是BDDT(Brunauer-Deming-Deming-Teller)分类，先由此四人将大量等温线归为五类，阶梯状的第六类为Sing增加。

每一种类型都会有一套说法，其实可以这么理解，以相对压力为X轴，氮气吸附量为Y轴，再将X轴相对压力粗略地分为低压（0.0-0.1）、中压(0.3-0.8)、高压（0.90-1.0）三段。

那么吸附曲线在：低压端偏Y轴则说明材料与氮有较强作用力(І型，ІІ型，Ⅳ型)，较多微孔存在时由于微孔内强吸附势，吸附曲线起始时呈І型；低压端偏X轴说明与材料作用力弱(ІІІ型，Ⅴ型)。

氮气吸附法是多孔材料分析的重要技术。它基于气体或蒸汽与固体接触时发生的吸附现象，即部分气体被固体捕获。吸附可分为物理吸附和学吸附，前者由范德华力引起，后者涉及气体分子与材料表面的化学键合。吸附平衡等温线是描述吸附过程的关键，其形状与材料的孔组织结构密切相关。根据IUPAC分类，吸附等温线有六种类型，分别反映了不同孔材料和吸附质之间的相互作用。其中，IV型等温线在介孔材料分析中尤为重要，它展示了单层吸附、多层吸附和毛细管凝聚等过程。迟滞现象是吸附-脱附不完全可逆的表现，与孔的形状和大小、吸附质的性质有关。通过氮气吸附法，可以深入了解多孔材料的孔结构、孔径分布以及表面性质，为材料的科学研究和实际应用提供有力支持。

Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ型曲线是凸形 Ⅲ、Ⅴ型是凹形
2.吸附理论
I型等温线：Langmuir型等温线
❖ 微孔材料（包括多数沸石 和类沸石分子筛）
❖ 由于吸附质与孔壁之间的 强相互作用，吸附开始在 很低的相对压力下。
❖ 由于吸附的分子之间的相 互作用，完全填满孔穴需 要提高相对压力
❖ 在较低的相对压力下（ <0.3，氮气吸附）微孔填 充不会观察到毛细管凝聚 现象。
❖ 在低压区吸附量少且不出 现B点，表明吸附剂和吸 附质之间的作用力相当弱
❖ 相对压力越高，吸附量越 多，表现出有孔填充
2.吸附理论
IV型等温线
❖ 介孔材料 ❖ 较低的相对压力下，单分
子层吸附 ❖ 较高的相对压力下，吸附
质发生毛细管凝聚 ❖ 所有孔发生凝聚后，吸附
只在远小于表面积的外表 面上发生，曲线平坦 ❖ 在相对压力接近1时，在大 孔上吸附，曲线上升
❖多孔固体因毛细凝结（capillary condensation）而 引起的吸着作用也称为吸附作用
1.吸附现象
按吸附作用力性质的不同，可将吸附分为物 理吸附和化学吸附。
❖ 物理吸附：是由范得华力引起 的气体分子在固体表面及孔隙 中的冷凝过程。
❖ – 可发生单层吸附,多层吸附
❖ – 非选择性吸附
❖ – 有可逆性
的直线范围一般是在p/p0 0.05-0.35之间。 *C常数与吸附质和表面之间作用力场的强弱有关。给定不同 的C值，并以v/vm对p/p0作图，就得到下图的一组曲线。
BET法
常数c作参数，以吸附重量或 吸附体积（W/Wm或V/Vm） 对x=P/P0作图。 a)c﹥2 ， II型吸附等温线; b)c﹤2， III型吸附等温线 BET公式适用比压范围: 0.05≤x≤0.35

附已铺满单分子层。
θ = bp
1 + bp
3.当压力适
中，θ ∝pm，
m介于0与1之 间。
θ = bp 或者V = Vmbp
1 + bp
1 + bp
重排后可得： p = 1 + p V Vmb Vm
这是Langmuir吸附公式的又一表示形式。 用实验数据，以p/V~p作图得一直线，从斜率和 截距求出吸附系数b和铺满单分子层的气体体积 Vm。 习题:P353,7-10 要求使用坐标纸或者计算器程序.
(Ⅴ)发生多分子层 吸附，有毛细凝聚 现象。例如373K 时，水汽在活性炭 上的吸附属于这种 类型。
滞 后 环
7.6.3 LANGMUIR朗格缪尔单分子层吸附等温式
Langmuir吸附等温式描述了吸附量与被吸附蒸 汽压力之间的定量关系。他在推导该公式的过程引 入了两个重要假设：
(1) 吸附是单分子层的； (2) 固体表面是均匀的，被吸附分子之间无相互作用。
Sg: 被测样品比表面积 (m2/g) Vm: 标准状态下氮气分子单层饱和吸附量 （ml） Am: 氮分子等效最大横截面积（密排六方理 论值Am = 0.162 nm2） W: 被测样品质量（g） N: 阿佛加德罗常数 （6.02x1023） 代入上述数据，得到氮吸附法计算比表面积 的基本公式：
由上式可看出，准确测定样品表面单层饱和 吸附量Vm是比表面积测定的关键。
这时氢没有解离，两原 子核间距等于Ni和H的原子 半径加上两者的范德华半径。
放出的能量ea等于物理 吸附热Qp，这数值相当于氢 气的液化热。
如果氢 分子通过a点 要进一步靠 近Ni表面， 由于核间的 排斥作用， 使位能的吸附称为化学吸附：
1.吸附力是由吸附剂与吸附质分子之间产生的 化学键力，一般较强。

Langmuir方程适用于相对压力较低 的情况，当相对压力接近1时， Langmuir方程可能会产生误差。
Freundlich方程
Freundlich方程是一种经验公式，用于描述等温吸附行 为。
Freundlich方程可以用来估算最大吸附量、吸附强度和 吸附容量等参数。
Freundlich方程假设吸附剂表面具有非均匀性，且吸附 分子之间存在相互作用。
混合气体氮气吸附技术
利用混合气体代替单一氮气作为吸附剂，提高吸附剂的吸附容量和 选择性。
氮气吸附法的发展趋势
纳米尺度吸附剂
利用纳米技术制备具有高比表面 积和孔容的纳米级吸附剂，提高
吸附性能。
复合功能化吸附剂
通过表面修饰和功能化改性，制备 具有特定功能的复合型吸附剂，满 足特定应用需求。
智能化吸附技术
氮气吸附法的应用领域
01
02
03
材料科学
用于研究材料的表面性质 和孔结构，如催化剂、分 子筛、活性炭等。
能源领域
用于研究储氢材料、电池 电极材料等的表面性质和 孔结构。
环境科学
用于研究土壤、水体等的 污染程度和治理效果。
氮气吸附法的优缺点
优点
测量精度高、适用范围广、可测 量材料的比表面积、孔径分布和 孔容等参数。
。
BET方程适用于多分子层吸附 ，尤其在相对压力接近1时更
为准确。
Langmuir方程
Langmuir方程是等温吸附理论中的 一种，适用于单分子层吸附。
Langmuir方程可以用来计算饱和吸 附量、吸附平衡常数等参数。
Langmuir方程假设吸附剂表面是有 限的，且每个吸附位点只能吸附一个 分子。
03
实验操作与设备

气体吸附(氮气吸附法)比表面积测定比表面积分析测试方法有多种，其中气体吸附法因其测试原理的科学性，测试过程的可靠性，测试结果的一致性，在国内外各行各业中被广泛采用，并逐渐取代了其它比表面积测试方法，成为公认的最权威比表面积测试方法。

许多国际标准组织都已将气体吸附法列为比表面积测试标准，如美国ASTM的D3037，国际ISO标准组织的ISO-9277 (Determination of the specific surface area of solid by gas adsorption-BET method)。

我国比表面积测试有许多行业标准，其中最具代表性的是国标GB/T 19587-2004《气体吸附BET法测定固体物质比表面积》。

气体吸附法测定比表面积原理，是依据气体在固体表面的吸附特性，在一定的压力下，被测样品颗粒（吸附剂）表面在超低温下对气体分子（吸附质）具有可逆物理吸附作用，并对应一定压力存在确定的平衡吸附量。

通过测定出该平衡吸附量，利用理论模型来等效求出被测样品的比表面积。

由于实际颗粒外表面的不规则性，严格来讲，该方法测定的是吸附质分子所能到达的颗粒外表面和内部通孔总表面积之和，如图所示意位置。

氮气因其易获得性和良好的可逆吸附特性，成为最常用的吸附质。

通过这种方法测定的比表面积我们称之为“等效”比表面积，所谓“等效”的概念是指：样品的比表面积是通过其表面密排包覆（吸附）的氮气分子数量和分子最大横截面积来表征。

实际测定出氮气分子在样品表面平衡饱和吸附量（V），通过不同理论模型计算出单层饱和吸附量（Vm），进而得出分子个数，采用表面密排六方模型计算出氮气分子等效最大横截面积(Am)，即可求出被测样品的比表面积。

计算公式如下：Sg: 被测样品比表面积(m2/g)Vm: 标准状态下氮气分子单层饱和吸附量（ml）Am: 氮分子等效最大横截面积（密排六方理论值Am = 0.162 nm2）W:被测样品质量（g）N:阿佛加德罗常数（6.02x1023）代入上述数据，得到氮吸附法计算比表面积的基本公式：由上式可看出，准确测定样品表面单层饱和吸附量Vm是比表面积测定的关键。

2.吸附理论
IV型等温线
❖ Ⅴ型等温线很少遇到，而 且难以解释，虽然反映了 吸附质与吸附剂之间作用 微弱的Ⅲ型等温线特点， 但在高压区又表现出有孔 充填（毛细凝聚现象）。
2.吸附理论
毛细管凝结现象
❖ 根据Kelvin公式，凹液面 上的蒸汽压小于平液面上 的饱和蒸汽压，所以在小 于饱和蒸汽压时就有可能 在凹液面上发生蒸汽的凝 结，发生这种蒸汽凝结的 作用总是从小孔向大孔， 随着气体压力的增加，发 生气体凝结的毛细孔越来 越大，这种现象被称为毛 细凝结现象。
多孔材料的分析技术
— 氮气吸附法
主要内容
1.吸附现象
2.吸附理论
4.微孔结构分析
3.中孔结构分析
1.吸附现象
❖ 当气体或蒸汽与干净的固体接触时，一部分气体 被固体捕获，若气体体积恒定，则压力下降，若 压力恒定，则气体体积减小。从气相中消失的气 体分子或进入固体内部，或附着于固体表面。前 者被称为吸收（absorption），后者被称为吸附（ adsorption）
由H1型滞后环可知SBA-15具有有序六方介孔结构？H1型滞后环可以看出有序介孔， 但是否是六方、四方、三角就不知道了，六方是小角XRD看出来的东西！
4.微孔结构分析
1)D-R方程
微孔充填率θ:在单一吸附质体系,吸附势作用下,吸附剂被吸附质充占的体积 . 分数是吸附体积Ｖ与极限吸附体积Ｖ0之比,定义为微孔充填率θ
Dubinin-Radushkevich(D-R)方程:
V
V0
exp
k
A
n
式中β是亲和系数, (对于苯为1);
ｎ为系数, (活性炭-苯体系的ｎ为2);
ｋ为特征常数
A为固体表面吸附势

bet和氮气吸附曲线气体的吸附是一个非常重要的研究领域，其中最常见的是bet和氮气吸附曲线。

这两个吸附曲线是研究各种材料孔隙结构和比表面积的精确工具，对于材料学、化学和环境科学研究来说至关重要。

首先，我们来了解一下bet吸附曲线。

bet吸附是指一种多层吸附现象，分为吸附和解吸两个过程。

在吸附过程中，气体分子首先和材料表面发生作用，逐渐形成吸附层。

随着吸附层的增加，吸附速率减慢，直到达到平衡。

解吸过程中，随着外界条件的改变（如温度、压力等），吸附层的分子开始解离，气体分子重新进入气相。

通过实验观察吸附和解吸的速率，我们可以确定材料的比表面积和孔隙体积，还可以了解材料的孔结构。

氮气吸附曲线也是一种常用的吸附曲线，用于评估材料的孔隙度和比表面积。

与bet吸附曲线不同的是，氮气吸附曲线主要关注单层吸附过程。

当氮气分子进入材料的孔隙中时，与孔壁形成相互作用，并逐渐形成多层气体吸附层。

在实验中，我们可以通过改变氮气相对压力来观察吸附过程，进而计算出材料的表面积和孔隙体积。

这两种吸附曲线在研究中具有重要的指导意义。

通过测量和分析bet和氮气吸附曲线，我们可以评估材料的吸附性能和孔隙结构，并进一步优化材料的性能。

比如，如果我们可以控制材料的孔隙大小和分布，可以改变材料的催化活性、气体吸附和分离能力等。

这对于材料科学和能源领域的发展具有重要的意义。

此外，bet和氮气吸附曲线也可以用于比较不同材料的性能。

通过对多种材料进行吸附实验，我们可以找到具有理想吸附性能和高比表面积的材料。

这对于材料的筛选和应用具有重要的指导意义。

例如，在储氢材料的研究中，通过比较不同材料的吸附曲线，可以找到适合储氢的材料，并为氢能源的开发提供重要依据。

综上所述，bet和氮气吸附曲线是研究材料孔隙结构和比表面积的重要工具。

通过对吸附曲线的测量与分析，我们可以评估材料的性能、优化材料的性能，并为不同领域的应用提供重要的指导。

因此，并且通过对多种材料的吸附实验，我们可以找到适合特定应用的材料，并为相关领域的发展做出贡献。

分子筛吸附氮气的原理嗨，朋友！今天咱们来聊聊分子筛吸附氮气这个超有趣的事儿。

你知道吗？分子筛就像是一个超级挑剔的小管家，专门对氮气有一套独特的“管理办法”呢。

分子筛啊，它其实是一种具有均匀微孔结构的物质，这些微孔就像是一个个小小的房间。

分子筛的微孔大小是非常有讲究的，它和氮气分子的大小特别匹配。

氮气分子就像一个个小客人，当氮气分子靠近分子筛的时候，就像是小客人走到了为它量身定制的小房间门口。

这时候啊，就会发生一些奇妙的物理现象。

想象一下，分子筛的微孔周围就像是有一双双小手，这些小手就是分子筛内部的原子或者离子所产生的力。

当氮气分子靠近的时候，这些小手就开始发挥作用啦。

它们会抓住氮气分子，就像小朋友抓住心爱的玩具一样紧紧不放。

这种力呢，叫做范德华力。

范德华力虽然比较小，但是在分子筛吸附氮气的时候可是起到了关键的作用哦。

你看啊，氮气分子在空气中到处乱跑，当它跑到分子筛附近的时候，就被分子筛的微孔吸引进去了。

一旦进去了，就很难再跑出来啦，就像小客人进了一个特别舒服的小房间，都不想离开呢。

这就是分子筛吸附氮气的基本原理。

而且哦，分子筛对于氮气的吸附还和周围的环境有关呢。

比如说温度和压力。

如果温度比较低，分子筛的小手就会更有力气，能抓住更多的氮气分子。

就好像天气冷的时候，我们都想把被子裹得更紧一样。

而压力呢，如果压力比较大，就像是有更多的小客人被挤到了分子筛的小房间周围，这样被吸附的氮气分子也就更多啦。

再说说分子筛的结构吧，它的微孔结构是非常规则的。

这就好比是一个精心设计的公寓，每个房间的大小、形状都是一样的。

这样的结构使得它对氮气分子的吸附特别有效率。

不像那些杂乱无章的结构，可能会让氮气分子找不到合适的“房间”。

从另一个角度看呢，分子筛吸附氮气就像是一场精心编排的舞蹈。

氮气分子是舞者，分子筛是舞台。

舞者按照舞台的规则，也就是分子筛的吸附原理，一步一步地走进自己的位置，然后就停留在那里。

这个过程是那么的自然又和谐。

H3和H4型迟滞回线
形状和尺寸均匀的孔呈现H4迟 滞环 H4也是狭缝孔，区别于粒子堆 集，是一些类似由层状结构产 生的孔。 开始凝聚时，由于气液界面是 大平面，只有当压力接近饱和 蒸汽压时才发生毛细凝聚（吸 附等温线类似Ⅱ型）。蒸发时 ，气液界面是圆柱状，只有当 相对压力满足 时，蒸发才能开始。
H3和H4型迟滞回线
狭缝状孔道 非均匀的孔呈现H3迟滞环 H3与H4相比高压端吸附量大 ，认为是片状粒子堆积形成的 狭缝孔； 只有当压力接近饱和蒸汽压时 才开始发生毛细孔凝聚，蒸发 时，由于板间不平行，Kelvin 半径是变化的，因此，曲线并 不像平行板孔那样急剧下降， 而是缓慢下降。
2.吸附理论
毛细管凝结现象
根据Kelvin公式，凹液面 上的蒸汽压小于平液面上 的饱和蒸汽压，所以在小 于饱和蒸汽压时就有可能 在凹液面上发生蒸汽的凝 结，发生这种蒸汽凝结的 作用总是从小孔向大孔， 随着气体压力的增加，发 生气体凝结的毛细孔越来 越大，这种现象被称为毛 细凝结现象。
孔的毛细效应对 吸附等温线的影响
4.微孔结构分析
b.吸附能与平均孔宽的计算
苯作为参比吸附质时:
吸附能:
E T 6289 k
1 2
平均孔宽:
式中:
wadv T 4.25 10 k
6


12

M M ref ref
M, Mref分别为吸附质和参比吸附质的相对分子量; ρ ,ρ ref分别为吸附质和参比吸附质在吸附温度T时的液体密度; k为D-R图的斜率.
H1型迟滞回线
均匀大小且形状规则 的孔 吸附时吸附质一层一 层的吸附在孔的表面 （孔径变小）
脱附时为弯月面

氮气吸附等温线
氮气吸附等温线是一种用于研究固体表面吸附特性的技术。

它通过测量在不同压力下氮气在固体表面的吸附量，来研究固体的表面积、孔径分布和表面化学性质等信息。

在氮气吸附等温线实验中，将一定量的固体样品放入氮气吸附仪中，然后逐渐增加氮气的压力，同时测量氮气在固体表面的吸附量。

随着氮气压力的增加，氮气分子会逐渐覆盖固体表面，直到达到饱和吸附。

通过测量不同压力下的吸附量，可以得到氮气吸附等温线。

氮气吸附等温线的形状和特征可以提供有关固体表面的信息。

例如，等温线的斜率可以反映固体的表面积大小，而曲线的形状则可以反映孔径分布和表面化学性质等信息。

此外，通过比较不同固体的氮气吸附等温线，可以研究不同固体之间的吸附特性差异。

氮气吸附等温线技术已经广泛应用于材料科学、化学工程、环境科学等领域。

它可以用于研究催化剂、吸附剂、纳米材料等的表面特性，以及气体在固体表面的吸附和扩散等问题。

氮气吸附
表面积分析测试方法有多种，其中气体吸附法因
其测试原理的科学性，测试过程的可靠性，测试结
果的一致性，在国内外各行各业中被广泛采用，并
逐渐取代了其它比表面积测试方法，成为公认的最
权威测试方法。许多国际标准组织都已将气体吸附 法列为比表面积测试标准，如美国ASTM的D3037， 国际ISO标准组织的ISO-9277。我国比表面积测试有 许多行业标准，其中最具代表性的是国标 GB/T19587-2004 《气体吸附BET法测定固体物质比 表面积》。
1 + bp
θ=V = a
Vm a∞
分母中为饱和吸附量;完全覆盖
这公式称为 Langmuir吸附等温式，式中
b称为吸附系数，它的大小代表了固体表面吸
附气体能力的强弱程度。
以θ 对p 作
图，得：
1.当p很小，或吸附很弱时，bp<<1，θ = bp， θ 与 p 成线性关系。
2.当p很大或吸附很
强时，bp>>1，θ =1，θ 与 p无关，吸
随着H原子进一步 向Ni表面靠近，由于核 间斥力，位能沿bc线迅 速上升。
从物理吸附到化学吸附
H2分子在Ni表面的吸附是在物 理吸附过程中，提供一点活化 能，就可以转变成化学吸附。
H2分子从P’到达a点是物理吸 附，放出物理吸附热Qp，这时提 供活化能Ea，使氢分子到达P点， 就解离为氢原子，接下来发生化 学吸附。
2.吸附热较高，接近于化学反应热，一般在 40kJ/mol 以上。
3.吸附有选择性，固体表面的活性位只吸附与 之可发生反应的气体分子，如酸位吸附碱性 分子，反之亦 然。
4.吸附很稳定，一旦吸附，就不易解吸。
5.吸附是单分子层的。