氮氣吸附脫附曲線中的孔徑分析

氮氣吸附法是氮氣分子通過范德華力在吸附劑表面發(fā)生的非特異性多層吸附。因為物理吸附所帶來的非特異性和可逆性吸附特征，使得氮氣吸附法成為測量多孔材料最為常用的方法。

氮氣吸附法的測試范圍基線在100 nm左右，這是因為孔徑越大，吸附氣體達到吸附飽和的難度越高，無法達到吸附平衡便無法通過所吸附氣體量推測孔徑大小。

而對于一些比表面積較小的粉末狀物質(zhì)，建議采用飽和蒸氣壓較低的氬氣替代氮氣作為吸附質(zhì)進行測量。

不同壓力條件下的吸附量（吸附等溫線）會根據(jù)不同材料的孔徑形貌而改變，經(jīng)過上萬次的吸附等溫線測定，布朗諾爾將其總結(jié)為5種類型，并在這五種類型之外，人們將階梯型吸附等溫線歸為第六種類型：

從中我們可以分析主要以下特征：

（1）由2，4型曲線中在p/p₀=0.05-0.1中的B點是等溫線的第一個陡峭處，是單分子吸附飽和的標志。此種現(xiàn)象多發(fā)生于非孔和大孔固體上自由的單一多層可逆吸附過程。而相對應(yīng)的3，5型中不出現(xiàn)B點的情況，表示吸附質(zhì)與吸附劑之間作用較弱，此情況在水蒸氣在活性炭或其他非孔吸附劑表面的吸附較為常見。

（2）4，5型曲線中在相對壓力（p/p₀）較大時，曲線中出現(xiàn)吸附滯后環(huán)。這是因為吸附時孔內(nèi)發(fā)生多層吸附和孔內(nèi)凝聚，而在脫附時僅發(fā)生毛細管凝聚現(xiàn)象。即在相同的p/p₀條件下，脫附僅發(fā)生在表面層的蒸發(fā)，而多層吸附的氮氣分子需要更低的p/p₀才能實現(xiàn)，故出現(xiàn)脫附的滯后現(xiàn)象。

（3）1型曲線表示朗格繆爾單層可逆吸附，6型曲線作為特殊的等溫線，反應(yīng)的是固體均勻表面諧式多層吸附，實際上表面的固體大多是不均勻表面，因為不太常見。