物理化学5.6 BET多分子层吸附理论

该理论假设：
图5.17 BET多分子吸附模型
固体表面是均匀的(各处吸附能力相同); 吸附靠分子间力，吸附可以是多分子层的； 被吸附的气体分子(横向)之间无相互作用力；
吸附与脱附建立起动态平衡。
由BET理论导出的结果是：
V
(
p p
p)

1 VmC

C 1 .
VmC
p p
——BET多分子层吸附定温式
§5.6固体表面对气体的吸附 （6）BET多分子层吸附定温线
●物理吸附和化学吸附区别
●吸附剂只有一种吸附位，且吸附质只有一种吸附态 的Langmuir吸附
bpA
1 bpA
bp
1 bp
A

bA pA 1bA pA bB
pB
B

bB pB 1bA pA bB
pB
吸附定温线
吸附定温线Ⅴ：
吸附量全部来自吸附质在吸附剂中孔中 的凝聚。 该吸附剂没有微孔和大孔，且吸附质 与吸附剂的作用较弱。
常见的BET吸附定温线
IUPAC的规定：各类代表指定的吸附定温线形状。
吸附定温线Ⅰ：
吸附量全部来自单层吸附，和在微孔中的凝聚。 该吸附剂没有中孔和大孔
吸附定温线Ⅲ：
吸附量全部来自吸附质在吸附剂中、大 孔中的凝聚。 该吸附剂没有微孔，且吸附质 与吸附剂的作用较弱。
吸附定温线Ⅳ：
相对压力较低段：单层吸附，在小孔中的凝聚。 相对压力较高段：在中孔中的凝聚。 该吸附剂中孔丰富，但没有大孔
V—达吸附平衡时吸附气体的体积； Vm—单层覆盖对应的吸附气体体积； p*—在吸附温度T，液体的饱和蒸气压；
C—与吸附第一层气体的焓及该气体的凝结焓有关的常数。
V
(
p p
p)

1 VmC

C 1. VmC
p p
——BET多分子层吸附定温式
★重要应用——比表面测定：
p
p
若以 V p* p
对 p * 作图
物理吸附测定仪
斜率 C 1 VmC
截距 1 VmC
Vm

1 截距
斜率
常用液氮温度（77 K）下测定。 N2为吸附
质，其截面积σ＝16.2×10-20 m2。
（7）常见的BET吸附定温线
吸附定温线Ⅱ：
开尔文方程ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ln
pr p
2
r
MB
B RT
相对压力较低段：单层吸附，在小孔中的凝聚。 相对压力较高段：在中孔和大孔中的凝聚。
在一定温度下，吸附质的平衡吸附量 随吸附质的平衡分压改变的曲线。
bpA
1 bpA
V
Vm
气体分子以多分子层物理吸附于固体表面：
1938 年 ， Brunauer ， Emmett 和 Teller 三 人 在 Langmuir 单 分子层吸附理论基础上提出了多分子层吸附理论，简称 BET理论。