《热力学》课程教学资源（PPT课件讲稿）吸附等温线

吸附等温线 兴当吸附与脱附速度相等时,催化剂表面 上吸附的气体量维持不变,这种状态即 为吸附平衡。 吸附平衡与压力、温度、吸附剂的性质 等因素有关。一般地,物理吸附达到平 衡时很快,而化学吸附则很慢。 岁对于给定的物系,在点度恒定和达到 衡的条件下,吸附质与压力的关系称为 吸附等温式或称吸附平衡式,绘制的曲 线称为吸附等温线

吸附等温线 当吸附与脱附速度相等时，催化剂表面 上吸附的气体量维持不变，这种状态即 为吸附平衡。 吸附平衡与压力、温度、吸附剂的性质 等因素有关。一般地，物理吸附达到平 衡时很快，而化学吸附则很慢。 对于给定的物系，在温度恒定和达到平 衡的条件下，吸附质与压力的关系称为 吸附等温式或称吸附平衡式，绘制的曲 线称为吸附等温线

吸附等温线的用途 兴吸附等温线的测定和吸附等温式的建立, 以定量的形式提供了气体的级所量和巫 的强度,为多相催化反应动力学的表达 式提供了基础,也为固体表面积的测定 提供了有效的方法

吸附等温线的用途 吸附等温线的测定和吸附等温式的建立， 以定量的形式提供了气体的吸附量和吸 附强度，为多相催化反应动力学的表达 式提供了基础，也为固体表面积的测定 提供了有效的方法

物理吸附的等温线 有五种基本类型 安登 B PiP P P P几 P

物理吸附的等温线 有五种基本类型

I型等温线( Langmuir等温线〕 兴这种类型的等温线对含有微孔的一些材 料如某些活性炭、硅胶、沸石等,是很 常见的,对非孔性吸附剂较为少见。 兴对这些物质,现在一般认为,平台可能 对应的是吸附剂的小孔完全被凝聚液充 满,而不是单层的吸附饱和

I型等温线（Langmuir等温线〕 这种类型的等温线对含有微孔的一些材 料如某些活性炭、硅胶、沸石等，是很 常见的，对非孔性吸附剂较为少见。 对这些物质，现在一般认为，平台可能 对应的是吸附剂的小孔完全被凝聚液充 满，而不是单层的吸附饱和

∏型等温线(s型等温线〕 兴与IV型等温线一样,两者在低P/P。区 都有拐点B,拐点B相当于单分子层吸附 的完成。 这种类型的等温线,在吸附剂孔径大于 20mm时常遇到。在低P/Po区p曲线凸 向上或向下,反映了吸附质与吸附剂相 互作用的强或弱

II型等温线（s型等温线〕 与IV型等温线一样，两者在低P／P。区 都有拐点B，拐点B相当于单分子层吸附 的完成。 这种类型的等温线，在吸附剂孔径大于 20 nm时常遇到。在低P／Po区p曲线凸 向上或向下，反映了吸附质与吸附剂相 互作用的强或弱

I型等温线 兴在整个压力范围内凸向下,曲线没有拐 点B,此种吸附甚为少见。 兴曲线下凸表明此种吸附所凭借的作用力 相当弱。吸附质对固体不浸润时的吸附, 如水在石墨上的吸附即属此例

III型等温线 在整个压力范围内凸向下，曲线没有拐 点B，此种吸附甚为少见。 曲线下凸表明此种吸附所凭借的作用力 相当弱。吸附质对固体不浸润时的吸附， 如水在石墨上的吸附即属此例

Ⅳ型等温线 一---一--一一-·-一 兴开始部分即低P/P区,与Ⅱ型等温线类 似凸向上 在较高P/P区,吸附明显增加,这可能 是发生了毛细管凝聚的结果。 由于毛细管凝聚,在这个区内,有可能 观察到滞后现象、即在脱附时得到的等 温线与吸附时得到的等温线不重合

IV型等温线 开始部分即低P／Po区，与II型等温线类 似凸向上。 在较高P／Po区，吸附明显增加，这可能 是发生了毛细管凝聚的结果。 由于毛细管凝聚，在这个区内，有可能 观察到滞后现象、即在脱附时得到的等 温线与吸附时得到的等温线不重合

V型等温线 兴在实际上也比较少见 在较高P/P。区也存在毛细管凝聚与滞 后

V型等温线 在实际上也比较少见。 在较高P／P。区也存在毛细管凝聚与滞 后

---一--一-----一---------- 兴吸附等温线的形状充分表明了吸附质和 吸附剂的本性。因此,对等温线的研究 可以获取有关吸附剂和吸附性质的信息。 比如用I或Ⅳ型等温线可以计算固体比 表面积。 因为ⅣV型等温线是中等孔的特征表现, 且同时具有拐点B和滞后环,因而被用于 中等范围孔的分布计算

吸附等温线的形状充分表明了吸附质和 吸附剂的本性。因此，对等温线的研究 可以获取有关吸附剂和吸附性质的信息。 比如用II或IV型等温线可以计算固体比 表面积。 因为IV型等温线是中等孔的特征表现， 且同时具有拐点B和滞后环，因而被用于 中等范围孔的分布计算

IV型等温线(中孔分布 0.4 0.3 600 三0.2 200 0.0 015202.53.03.54.0 040.60.81 Pore diameter(nm) Relative pressure(P/P)

IV型等温线（中孔分布〕 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 (a) (b) dV/dD pore volume(cm 3g-1) Pore diameter (nm) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 (a) (b) Vol. adsorbed (cm 3/g STP) Relative pressure (P/P0 )