楼 主:wangzhikj 2011年11月2日16:33

 物理吸附中吸附质的选择
多孔材料的表征通常都是使用气体在其亚临界温度，如77K的氮气(T/Tc = 0.61)， 87K的氩气(T/Tc = 0.58)，273K的二氧化碳(T/Tc = 0.90)等。低于气体的临界温度时，在孔道内壁吸附质呈液膜状，从而可以由等温线计算表面积、孔径和孔隙度。当温度高于气体的临界温度时，吸附在储气性能、气体分离等方面的应用则是关注的重点。

　　吸附层（类似液膜）厚度、孔填充压力以及孔中的毛细管凝聚都与在试验温度下孔中的吸附质及吸附质本体的化学势(μa及μo)有关。当吸附层（液膜）蒸汽压与本体饱和蒸汽压的平衡时，这二者的差值则与试验压力P和饱和蒸汽压p0相关，并可用Dμo =(μa - μo) = RTlnP/Po表示。其中R是气体常数，T为温度。因此与温度相关的气体饱和蒸汽压是物理吸附试验中非常重要的参数。只有得到准确的气体饱和蒸汽压，通过表征吸附量与精确地相对压力p/p0的关系才能进行准确的孔径测定仪及比表面积的分析。 

 

　　饱和蒸汽压的大小与温度相关。表示气液共存的气液平衡线对应的压力与温度终止于临界点（图1）。有多种试验方法可以用于计算物理吸附过程中的饱和蒸汽压。其中，当物理吸附的试验温度接近吸附质的沸点时可以在物理吸附实验过程中连续测量饱和蒸汽压。该方法因为可以直接测量在独立的P0管中吸附质在实验温度时的凝聚，准确度最高，最为推荐。

通常吸附等温线都是在液氮（77.35K @ 760torr）或液氩（87.27K @ 760torr）温度下测量，液氮、液氩放置于杜瓦瓶中，保持常压。此时液体温度不仅与压力，更与液体纯度相关。水蒸气、氧以及空气中的其它气体组分均可影响液体纯度，当液体纯度降低则液体温度也会随之升高，温度升高幅度0.1~0.2K可导致饱和蒸汽压升幅10~20 torr。在物理吸附过程中，当相对压力0.95时饱和蒸汽压5 torr的误差会导致孔径计算近10%的误差。因此在物理吸附过程中尽可能准确地测量饱和蒸汽压就变得非常重要。

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