固体表面吸附和催化
固体表面产生吸附现象的本质原因
固体表面产生吸附现象的本质原因引言固体表面产生吸附现象是物理化学研究中的重要现象之一。
许多实际应用领域，如催化、电化学和环境科学等，都与固体表面的吸附现象密切相关。
本文将深入探讨固体表面产生吸附现象的本质原因，从分子层面阐述吸附现象的机理和表面特性的影响。
吸附现象的定义吸附是指气体、液体或溶解物质中的分子、离子或原子与固体表面相互作用并与固体表面相结合的过程。
吸附分为物理吸附和化学吸附两种类型。
物理吸附是由于分子间的范德华力和卤素作用力引起的，而化学吸附是由于分子间形成化学键引起的。
吸附现象的机理吸附现象的本质原因是固体表面分子与吸附物分子之间相互作用力的存在。
这些相互作用力包括范德华力、电荷转移作用力和化学键作用力。
1. 范德华力范德华力是分子间的一种弱引力，与分子的极性和极化能力相关。
它是吸附现象中一个重要的相互作用力。
范德华力使固体表面分子与吸附物分子之间发生相互吸引，从而使吸附物分子附着在固体表面上。
2. 电荷转移作用力电荷转移作用力产生于分子间的电荷转移过程。
它可以通过静电相互作用、离子键和共价键等形式存在。
电荷转移作用力使固体表面分子与吸附物分子之间发生相互吸引或排斥。
3. 化学键作用力化学键作用力是指吸附物分子间或固体表面分子间通过共价键相互结合的力量。
化学键作用力较强，能够在吸附过程中形成化学键。
表面特性的影响固体表面的性质对吸附现象起着重要影响。
1. 表面活性表面活性是指在固体表面上发生的吸附现象的活性程度。
表面活性较高的固体表面能够吸附更多的吸附物分子。
2. 表面能表面能是指固体表面分子的能量状态。
表面能越小，吸附现象越易发生。
这是因为表面能小意味着表面分子与吸附物分子之间的相互作用力较强。
3. 表面形态表面形态对吸附现象的影响很大，表面形态的不规则性能增加吸附物分子在固体表面上的吸附机会。
4. 表面组成固体表面的成分决定了吸附现象的类型和性质。
不同的表面组成对吸附现象产生不同的影响。
催化与吸附
ap q 1 ap
P 1 P V Vm a Vm
这是 Langmuir吸附等温式的又一表示形式。
双原子分子的解离吸附：
对于一个吸附质分子吸附时解离成两个粒子的吸附
ra ka p(1 q )
2
rd kdq
2
2
达到吸附平衡时： ka p(1 q )
吸附等温线的类型
从吸附等温线可以反映出吸附剂的表面性质、
孔分布以及吸附剂与吸附质之间的相互作用等有关
信息。
常见的吸附等温线有如下5种类型（图中p/ps称
为比压，ps是吸附质在该温度时的饱和蒸汽压，p为
吸附质的实际压力）。
吸附等温线类型 (Ⅰ)
(Ⅰ)在2.5nm以下微孔
吸附剂上的吸附等温
线属于这种类型。
气体的体积。
q V / m
单位：m g
3
-1
体积要换算成标准状况(STP)
吸附量与温度、压力的关系
对于一定的吸附剂与吸附质的体系，达到吸附
平衡时，吸附量是温度和吸附质压力的函数，即：
q f (T , p)
通常固定一个变量，求出另外两个变量之间的
关系，例如： (1) T =常数，q = f (p)，得 吸附等温线。 (2) P =常数，q = f (T)，得 吸附等压线。 (3) q =常数，p = f (T)，得 吸附等量线。
为吸附等压线。
吸附等压线不是实验直接测量的，而是在实验测
定等温线的基础上画出来的。
例如：在实验测定的一组吸附等温 线上，选定比压为0.1，作垂线与各 等温线相交。根据交点的吸附量和 温度，作出一条q~T曲线，这就是 比压为0.1时的等压线。
第二章吸附与催化
c.
构型扩散 DC 分子运动的直径与孔径相当时，扩散系数受孔径影响变化很大 （孔径小于1.5nm的微孔中扩散，即分子筛孔道内的扩散） DC 属于择型催化
2. 比孔容：单位质量催化剂的内孔体积
3. 孔隙率：V孔/V颗粒 ４.平均孔半径：r = 2Vg/Sg ５.孔径分布: dV/dr ~ r
二、外扩散与外扩散系数 DE 1、外扩散 反应物分子穿过滞流层的过程 dn / dt = － DE dc / dt （ fick定律） 通量 = DE （Ch－Cs） Ch ：均匀气流中反应物浓度 Cs ：反应物在催化剂颗粒外表面的浓度 2、 外扩散速率影响因素 流体流速 介质的密度 催化剂粒径 流体的粘度
非弹性散射 — 气体分子 — 物理吸附分子 — 化学吸附分子
弹性散射
扩散
前驱 态
化学吸附态
化学吸附态
一个气体分子的吸附
2）吸附位能曲线
C
例：H2 在 Ni 上的吸附
位能 0.0 Qc 过渡态 Ea Qp 与表面的距离/nm P 物理吸附曲线P 最低点: 物理吸附热Qp 化学吸附曲线C DHH 解离能 434 KJ/mol
效率因子η η = 观测反应速度 / 本征反应速率 < 1
η 定量表达了催化剂内表面利用程度
《工业催化》作业
第一章、第二章
1. 解释如下基本概念并给出其量纲: 1). 空速。2). 接触时间. 3). TOF. 4). WHSV. 5). 选择性. 6). 堆比。7). 孔隙率。8). 比表面。9). 活化能. 10). 时空产率 2. 扩散控制和动力学控制各有何特点?如何消除内外扩散? 3. 写出几种国内外催化学术刊物名称(用原文)。 4. 解释BET方程中个参数的含义，并说明如何利用BET方程测定 催化剂比表面。 5. 教材220页习题8。
第五章_固体表面吸附(固-气界面吸附)
③化学吸附具有选择性
如：CO在金属表面上的吸附
O C MM
OO CC MM
NO + 1/2O2 CH2=CH2 + 1/2O2
NO2 O
NO只在Pt上吸附 只用Ag作催化剂。
无选择性；吸附热与气体凝聚热相近；吸附速度快；多层吸附。
（2）相互作用势能
设 f 代表作用力，r 为粒子间距离，U(r)为粒子间相互作用势能，有：
f U (r) r
或
r
U(r)
f dr
永久偶极矩相互作用势能为：
U (r)
2 3
12 22
3k Tr 6
诱导偶极矩相互作用势能为：
Ui(r)
( i 2 12
使体相中某些组分在表面区产生富集的现象。 其特点为组成随表面吸附质不同而变化。
如：Ag-Pd合金，吸附CO时，体相中的Pd可通过扩散到达 表面与CO形成羰基键，从而使表面富Pd。除去CO后，表面 组成由回到原来的状态。
第二节 物理吸附和化学吸附
1、物理吸附与Lennard-Jone势能曲线
（1）物理吸附特点
S
RT
则：
p
或： bp
b(1 )
1 bp
若有两种气体存于表面而发生竞争吸附时：
则：
A
பைடு நூலகம்
bA pA 1 bA pA bB
pB
B
bB pB 1 bA pA bB
pB
如果吸附解离成两个碎片，且各占据一个吸附位置，则：
f ( ) (1 )2 f '( ) 2
《吸附与催化》课件
吸附剂与催化剂的比较
作用机制
吸附剂主要通过物理作 用力吸附物质，而催化 剂则是通过参与化学反 应来加速反应速率。
选择性
吸附剂通常对吸附物有 选择性，而催化剂则对 反应物和产物有一定的 选择性。
再生性
一些吸附剂经过处理后 可以重复使用，而催化 剂在反应过程中可能会 失去活性，需要再生或 更换。
PART 05
能源领域的应用
在能源领域，如燃料电池、太阳能电池等，吸附与催化作用的应用 有助于提高能源转化效率和降低能耗。
环境治理
吸附与催化在环境治理方面发挥重要作用，如污水处理、废气处理 等，能够有效降低污染物排放和改善环境质量。
PART 04
吸附剂与催化剂的实例
常见吸附剂
活性炭
由于其丰富的孔结构和较大的比表面积，活性炭 被广泛用于气体和液体的吸附。
催化类型
均相催化
01
催化剂与反应物同处于一相，通常为液相，如硫酸、氯化铁等
。
多相催化
02
催化剂为固相，反应物为气相或液相，如汽车尾气催化剂、石
油裂化催化剂等。
酶催化
03
酶作为物
体内的化学反应。
催化原理
降低反应活化能
催化剂能够降低化学反应所需的活化能，使反应更加容易进行。
吸附与催化的未来发展
吸附技术的研究进展
吸附技术的新材料
随着科技的发展，新型吸附材料如活 性炭、分子筛、金属有机骨架等不断 涌现，具有更高的吸附性能和更广泛 的吸附范围。
吸附技术的环境应用
吸附技术在水处理、空气净化、有毒 有害物质的去除等方面表现出巨大潜 力，为环境保护和可持续发展提供有 力支持。
催化技术的研究进展
选择性催化
物理化学中的表面化学和催化作用
物理化学中的表面化学和催化作用表面化学和催化作用是物理化学领域中的重要研究方向，它们在科学研究和工业应用中起着关键作用。
表面化学涉及到物质表面的性质和行为，而催化作用则是指某些物质在特定条件下促进化学反应速率的现象。
本文将介绍表面化学和催化作用的基本概念、原理及其在物理化学领域中的应用。
一、表面化学表面化学是研究物质表面的性质和行为的学科，它涉及到表面的结构、吸附现象、表面能等。
表面是物质与外界相接触的界面部分，其性质和行为与体相不同，具有特殊的物理化学特性。
例如，固体表面的活性位点可以吸附分子或原子，形成化学键，从而引发各种表面反应。
表面化学的研究有助于深入理解材料的结构与性能之间的关系，并为材料设计和催化剂合成提供指导。
表面化学中的一个重要概念是表面能。
表面能是指单位面积表面所具有的能量，常用单位为焦耳/平方米。
表面能的大小对物质的界面行为和相互作用起着重要影响。
例如，液滴在平面上展开的能力和表面张力大小有关，表面能越小，液滴越容易展开。
在涂料和粘接剂等工业应用中，表面能的控制可以实现涂布或粘附的效果。
另一个关键概念是吸附现象。
吸附是指分子或原子在接触到固体表面时，被表面相互作用力引诱留在表面上的过程。
吸附现象对于催化剂的活性和选择性起着至关重要的作用。
例如，催化剂的活性位点上吸附的反应物分子可以发生化学反应，从而增加反应速率。
此外，吸附还能影响催化剂的分散性和热稳定性等性质。
二、催化作用催化作用是指催化剂在化学反应中加速反应速率、提高反应选择性的现象。
催化剂通过降低反应活化能，改变反应路径或提供反应活性位点来促进化学反应的进行。
催化作用广泛应用于各个领域，例如化学工业、能源转换、环境保护等。
催化剂一般由金属、氧化物、酸碱等组成，其催化活性来自于表面的活性位点。
活性位点是催化剂表面上能与反应物分子相互作用的活性中心，能吸附并激发反应物分子发生化学反应。
有些催化剂还可以在反应中发生表面重构，使其活性位点得以更新，从而延长催化剂的寿命。
第二章催化中的吸附作用
第一节第一节吸吸附附什么是吸附现象当气体液体分子与固体表面接触时由于固体表面与气体相互作用使气体分子附着在固体表面上导致气体在固体表面上的浓度高于它们在体相中的浓度这种现象称吸附现象。
几个需要明确的概念吸附气体或液体的固体称为吸附剂被吸附的气体或液体称为吸附质吸附质在表面吸附后的状态称为吸附态吸附剂表面发生吸附的位置叫吸附中心吸附中心与吸附质共同构成表面吸附物种几个相近的定义几个相近的定义吸附adsorption 气体或液体分子在固相界面层的富集吸收absorption 流体分子渗入固体的体相内吸着sorption 吸附和吸收的集成。
包括表面的吸附、进入物体体相的吸收以及发生在物体孔隙中的毛细管凝结注释日文中的汉字“吸着” 多指吸附。
反应物分子在催化剂表面上吸附和催化过程实际上是发生在反应物分子与固体表面的“活性位”之间的化学作用要了解催化剂表面的活性位首先要了解固体催化剂的表面结构11、固体分类、固体分类结晶体它的结构基元空间是有序的周期的排列。
其特征是短程和长程都有序。
无定形它的结构单元没有形成有序的结构。
其特征是只存在短程有序。
通过XRD来区别结晶体与无定形2、晶体表面的晶面晶体最一般的特点是它具有空间点阵式的结构金属元素的单质有三种典型的结构形式立方体心b.c.c氨合成催化剂α-Fe 立方面心f.c.c金属Pt、Ni 六方密堆积h.c.pLa、α-Ti 金属元素的单质结构模型通常金属催化剂都是由许许多多的微晶组成暴露的晶面是多种多样的影响晶面的暴露比例有热力学和动力学因素晶体在结晶速度很快的条件下成长最终状态受热力学制约。
按热力学能量最低原理晶体表面将形成致密充填的晶面表面能最低其催化活性也最低 3 实际上固体表面不同晶面的暴露比例在很大程度上是取决于晶体长大过程的动力学包括凝聚、扩散、化学反应等过程受外部条件温度、压力、pH值等的影响很大选择合适的制备条件可提高所需晶面在催化剂表面上的比例从而提高催化剂的催化活性。
吸附(物理吸附与化学吸附)在催化中的应用
物理吸附与化学吸附在催化中的应用摘要：吸附过程与催化作用在国民经济和环境保护方面具有重要意义。
他们是化学工业，石油炼制以及国民经济其他领域最活跃的研究课题之一。
这两个领域涉及到的都是表面现象，使用的都是多孔固体。
吸附是催化反应得以发展的最关键步骤之一，通过它揭示催化本质和研究催化性质越来越受到人们的重视，因此许多在线原位动态测量技术得以快速发展。
关键词：物理化学吸附表征测定孔结构气体探针1. 吸附现象吸附：当流体与多孔固体接触时, 流体中某一组分或多个组分在固体表面处产生积蓄, 此现象称为吸附。
吸附也指物质（主要是固体物质）表面吸住周围介质（液体或气体）中的分子或离子现象[1,2]。
实际上，人们很早就发现并利用了吸附现象，如生活中用木炭脱湿和除臭等。
随着新型吸附剂的开发及吸附分离工艺条件等方面的研究，吸附分离过程显示出节能、产品纯度高、可除去痕量物质、操作温度低等突出特点，使这一过程在化工、医药、食品、轻工、环保等行业得到了广泛的应用，例如：（1）气体或液体的脱水及深度干燥，如将乙烯气体中的水分脱到痕量，再聚合。
（2）气体或溶液的脱臭、脱色及溶剂蒸气的回收，如在喷漆工业中，常有大量的有机溶剂逸出，采用活性炭处理排放的气体，既减少环境的污染，又可回收有价值的溶剂。
（3）气体中痕量物质的吸附分离，如纯氮、纯氧的制取。
（4）分离某些精馏难以分离的物系，如烷烃、烯烃、芳香烃馏分的分离。
（5）废气和废水的处理，如从高炉废气中回收一氧化碳和二氧化碳，从炼厂废水中脱除酚等有害物质。
1.1吸附吸附属于一种传质过程，物质内部的分子和周围分子有互相吸引的引力，但物质表面的分子，其中相对物质外部的作用力没有充分发挥，所以液体或固体物质的表面可以吸附其他的液体或气体，尤其是表面面积很大的情况下，这种吸附力能产生很大的作用，所以工业上经常利用大面积的物质进行吸附，如活性炭、水膜等。
当液体或气体混合物与吸附剂长时间充分接触后，系统达到平衡，吸附质的平衡吸附量（单位质量吸附剂在达到吸附平衡时所吸附的吸附质量），首先取决于吸附剂的化学组成和物理结构，同时与系统的温度和压力以及该组分和其他组分的浓度或分压有关。
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稳定的表面团簇； 表面的台和阶：平台(Terrace)是指台阶的平坦晶面，
台阶(step)是指台阶平台之间的阶越部分； 空位(Vacancy)：平台上尚未被填充的单原子空位； 扭折(Kink)：指沿step拐折的内角；
• 如活性炭、氧化铝、硅胶、聚酰胺、硅酸 镁、滑石粉、氧化钙（镁）、淀粉、纤维 素和蔗糖等。
• 分类：吸附剂可按孔径大小、颗粒形状、化学成 分、表面极性等分类，如粗孔和细孔吸附剂，粉 状、粒状、条状吸附剂，碳质和氧化物吸附剂， 极性和非极性吸附剂等。
吸附剂的选择（制造困难，理论缺乏）
1、选择性高（如分子筛）（1）孔道（2）极性
催化剂
催化剂－反应物
产物
催化剂的特性
• 加快化学反应的速度，但不进入化学反应 计量
• 催化剂对反应有选择性 • 只能加速热力学上可能的反应 • 不改变化学平衡的位置 • 催化剂可使化学反应经由只需较少活化能
（activation energy）的路径来进行化学 反应。
固体催化剂的构成
• 载体（Al2O3 ） • 主催化剂（合成NH3中的Fe） • 助催化剂（合成NH3中的K2O） • 共催化剂（石油裂解SiO2-Al2O3）
13X分子筛除能吸附5A分子筛所 能吸附的物质外，还能吸附 CHCl3,CHBr3,CHI3,CCl4,CBr4,C6H6, N-C3F8,C(CH3)3OH,仲丁醇，环已 烷，异构烷烃，甲苯等。
由于具有很高的催化活性，可用 于催化剂的载体。
固体的应用（2）——催化剂
• 定义：根据IUPAC于1981年提出的定义， 催化剂是一种物质，它能够加速反应的速 率而不改变该反应的标准Gibbs自由焓变化。 这种作用称为催化作用。涉及催化剂的反 应为催化反应。
表面物理化学
第十三章 表面物理化学
§13.1 表面张力及表面Gibbs自由能 §13.2 弯曲表面下的附加压力和蒸气压 §13.3 溶液的表面吸附 §13.4 液-液界面的性质 §13.5 膜 §13.6 液-固界面－润湿作用 §13.7 表面活性剂及其作用 §13.8 固体表面的吸附 §13.9 气-固相表面催化反应
qV m
单位：m3 g1
体积要换算成标准状况(STP)
(2)单位质量的吸附剂所吸附气体物质的量
q n m
单位：mol g1
吸附量与温度、压力的关系
对于一定的吸附剂与吸附质的系统，达到吸附 平衡时，吸附量是温度和吸附质压力的函数，即：
q f (T, p)
通常固定一个变量，求出另外两个变量之间的 关系，例如：
催化剂（catalyst）会诱导化学反应发生改 变，而使化学反应变快或者在较低的温度 环境下进行化学反应。
催化作用
• 通常条件下，分子不是无法完成化学反应， 就是需要较长时间来完成化学反应。但在 改有变催化化学剂反的应环的境速下度，，分控子制只反需应较方少向的和能产量 即物可构完成成化学反应。
反应物
表面偏析
体相中某些组分原子富集到表面上使表面组成与 体相差异较大的现象。例如金属表面常常富集着 极不易清除的碳、硫、硅等杂质原子。在各种不 同的表面位置上，台阶和扭折位的偏折较为严重。
（二元）合金表面偏析 晶界偏析：在平衡条件下，溶质原子（离子）在 晶界处浓度偏离平均浓度。 偏析的自发趋势：晶界结构缺陷比晶内多，溶质 原子（离子）处于晶内的能量比处在晶界的能量 高，通过偏析使系统能量降低。
根据加样前后该端点读数的变 化，可知道加样品后石英弹簧的伸 长，从而算出脱附后净样品的质量
吸附等温线
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是吸附温度时 吸附质的饱和蒸汽压。
（1）降低压力 （2）升高温度 （3）通气吹扫 （4）置换脱附
硅胶
蓝色硅胶 变色硅胶
硅胶干燥剂
活性氧化铝
硅胶的化学组成是：SiO2. X.H2O,属于非晶态结构
硅胶中有吸附水和结构水，后者以羟基的形式 和硅原子相连而覆盖于硅胶表面。
工业上常作干燥剂，色谱分析中用作吸附剂或载体，催化领域常 用作催化剂载体等。
不同类型的原子的化学行为不同；吸附热和催 化活性存在较大差异；表面态能级的分布都是不 均匀的，不同于体相内。
3．固体表面层的组成与体相内部组成不同
正由于固体表面原子受力不对称和表面结构不 均匀性，它可以吸附气体或液体分子，使表面自由 能下降。而且不同的部位吸附和催化的活性不同。
固体表面的特点
固体的表面结构
吸附剂和吸附质(adsorbent,adsorbate)
当气体或蒸汽在固体表面被吸附时，固体称为 吸附剂，被吸附的气体称为吸附质。
常用的吸附剂有：硅胶、分子筛、活性炭等。
为了测定固体的比表面，常用的吸附质有：氮 气、水蒸气、苯或环己烷的蒸汽等。
常用吸附剂的种类
• 常用的吸附剂有以碳质为原料的各种活性 炭吸附剂和金属、非金属氧化物类吸附剂 (如硅胶、氧化铝、分子筛、天然黏土等)。
吸附等温线 吸附等压线 吸附等量线 Langmuir吸附等温式 Freundlich吸附等温式 BET吸附等温式
物理吸附 化学吸附 物理吸附向化学吸附
的转变 吸附热
气固表面催化反应
研究目标
建立和发展固体表面物理化学的先进实 验方法和理论体系，为新催化材料与 过程和电化学体系与技术的开发提供 科学基础，进而解决与能源、化工、 材料、生命、信息和环境等领域关系 极为密切的某些重大科学技术问题。
2、比表面积大、表面活性好。
如：活性炭
1000平方米/克
x型分子筛 1030平方米/克
3、有一定的机械强度和物理特性
4、有良好的化学稳定性、热稳定性
吸附剂的再生
当吸附进行一定时间后，吸附剂的表面就会被吸附物所 覆盖，使吸附能力急剧下降，此时就需将被吸附物脱附， 使吸附剂得到再生。通常工业上采用的再生方法有下列 几种：
研究内容
建立和发展原位表征技术，从分子、原子水平上研究固体 表面的活性物种和固/气、固/液界面的反应过程，阐明表 面微观结构对于其谱学、反应等性质的结构效应。 通过对催化剂和电极表面活性中心、界面结构及反应动力 学的研究，揭示固体表面化学反应的动态过程和微观机理， 发现和总结反应规律。 建立能准确反映固体表面和固/气、固/液界面化学反应特 性的理论模型，对活性中心和反应机理进行理论模拟，并 关联实验研究。 在微观、介观尺度上对催化剂和电极进行设计、修饰和加 工，提高反应选择性和调控反应速度。 合成原子团簇和纳米结构材料，制备有特殊结构和功能的 新型材料，组装和构筑有序纳米结构表面。 开展理论化学计算方法研究，发展适合复杂体系研究的理 论化学计算方法，开发具有知识产权的相关程序。
催化剂的类型
均相催化剂：均相催化剂和它们催化的反应物处于同一种物态（固态、液态、 或者气态）。
多相催化剂：多相催化剂和它们催化的反应物处于不同的状态，又叫非均相催 化剂。
生物催化剂：如酶。利用酶来分解衣物上的污渍的生物洗涤剂，在低温下使用 最有效。
吸附量的表示
吸附量通常有两种表示方法：
(1)单位质量的吸附剂所吸附气体的体积
§13.8 固体表面的吸附
固体表面的特点 吸附等温线 Langmuir等温式 混合气体的Langmuir吸附等温式 Freundlich等温式 BET多层吸附公式 Tëмкин（乔姆金）方程式 吸附现象的本质——化学吸附和物理吸附 化学吸附热 影响气-固界面吸附的主要因素 固体在溶液中的吸附——吸附等温线
3A分子筛的孔径为3A,主要用于 吸附水，不吸附直径大于3A的 任何分子。
石油、化工行业中气液相深度干 燥、精炼、聚合所必需的首选干 燥剂。 [具体应用]： ·各种液体（如乙醇）的干燥。 ·空气的干燥。 ·制冷剂的干燥。 ·天然气、甲烷气的干燥。 ·不饱和烃和裂解气、乙烯、乙 炔、丙烯、丁二烯等的干燥。
表面偏析
不论表面进行多么严格的清洁处理，总有一些杂质由体内偏析到表面上来， 从而使固体表面组成与体内不同，称为表面偏析。
固体的表面自由能和表面张力的测定非常困难。
固体的应用（1）——吸附剂
能有效地从气体或液体中吸附其中某些成分的固体物质。 吸附剂一般有以下特点：大的比表面、适宜的孔结构及表面结构；对吸附质 有强烈的吸附能力；一般不与吸附质和介质发生化学反应;制造方便，容易再 生；有良好的机械强度等。
可以看出水分子的半径小于3A分子筛的孔径，可以被3A分子筛吸附。而氧气，氮 气的分子半径大于3A分子筛的孔径，不能被3A分子筛吸附。同理4A分子筛可以吸 附水，氧气，氮气。
分子筛
5A 分子筛的孔径约 5A ，一 般称为钙分子筛。
它除具有 3A 、4A 分子筛所 具有的功效外，还可吸附 C3-C4 正构烷烃，氯乙烷， 溴乙烷，丁醇等。可广泛用 于制氧工业中吸附水分，二 氧化碳及一些有机气体。
在测定固体的吸附量之前，必须将固体表面原有 吸附的气体和蒸汽脱附。脱附过程一般在加热和真空 的条件下进行，真空度在0.01Pa以下脱附2小时，加 热的温度根据吸附剂的性质而定，防止温度太高而影 响吸附剂的结构。
重量法测定气体吸附
实验装置如图。将吸附剂放在 样品盘3中，吸附质放在样品管4中。 首先加热炉子6，并使体系与真空装 置相接。到达预定温度和真空度后， 保持2小时，脱附完毕，记下石英弹 簧2下面某一端点的读数。
固体表面的特点
固体表面上的原子或分子与液体一样，作用力 不对称，受力也是不均匀的，所以固体表面也有表 面张力和表面能。
固体表面的特点是：
1．固体表面分子（原子）移动困难，只能靠 吸附来降低表面能。形状难以改变，吸附是自发的。