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흡착 등온선은 흡착제 구멍 구조, 흡착열 및 기타 물리 화학적 특징에 관한 정보원이다.일정한 온도와 넓은 범위의 상대적인 압력 조건에서 피흡착물의 흡착 등온선을 얻을 수 있다.흡착 등온선에 포함된 정보를 더 잘 이해하기 위해 다음과 같은 흡착 등온선의 분류 및 흡착 기리에 대해 간단하게 소개한다 [1, 8, 10, 19, 20, 33, 53~55]: 많은 흡착 등온선은 6가지 (IUPAC 분류) 로 나눌 수 있다. 그림1-11과 같이 흡착 등온선의 유형이다.아주 작은 외관면적을 가진 미공흡착제의 경우 그 흡착은 I형흡착등온선으로 표현되며 I형흡착등온선과 분압P/Po선은 오목형이고 하나의 플랫폼을 형성하는것을 특징으로 하며 플랫폼은 수평이거나 수평상태에 접근하며 포화압력이 흡착등온선에 도달하거나 직접함에 따라 P/Po와 = 1 교차하거나 끌기로 표현됩니다.흡착 등온선의 초기 부분은 흡착제 중의 좁은 미공의 충전 과정을 대표하며, 그 극한 흡착 용량은 표면적이 아니라 접근 가능한 미공 용적에 의존하며, 비교적 높은 상대 압력 하의 플랫폼의 경사율은 비미공 표면 (예: 중공 또는 대공 및 외표면) 상의 다층 흡착으로 인한 것이다.II형 흡착 등온선은 정상적으로 무공 또는 대공 흡착제로 인해 발생하는 엄격하지 않은 단층부터 다층까지의 흡착이다.변곡점의 존재는 단층 흡착에서 다층 흡착으로의 전환, 즉 단층 흡착의 완성과 다층 흡착의 시작을 나타낸다.III형 흡착 등온선은 일반적으로 약한 흡착제-흡착질(Adsorbent-Adsorbate) 상호작용 및 강한 흡착질-흡착질(Adsorbate-Adsorbate) 상호작용과 관련이 있는데, 이 경우 시너지 효과로 인해 균일한 단일 흡착층이 완성되기 전에 다층 흡착이 형성되기 때문에 흡착 용량이 흡착질에 따라 빠르게 흡착 과정이 진행됩니다.구멍이 아닌 표면에 있는 수증기 흡착이 III형 흡착 등온선의 실례다.IV형 흡착 등온선의 뚜렷한 특징은 정체 회선이 존재한다는 것이다. 이것은 모세 응집의 발생과 큰 관계가 있고 비교적 높고 넓은 분압 범위에서 일정한 흡착 용량을 유지한다. 그 시작 부분은 II형 흡착 등온선과 유사하다. 이로써 중공 벽의 단층부터 다층까지의 흡착에 대응한다.아주 적은 흡착제 중의 일부 중공이나 미공탄은 V형 물을 나타낸다 흡착 등온선은 III형 흡착 등온선처럼 흡착제-흡착질 간의 상호작용이 흡착질-흡착질 간의 상호작용에 비해 매우 약하며, 이는 당연히 물 분자가 수소 결합을 형성하는 상황을 포함한다.VI형 흡착은 등온선이 비슷하지만 특수한 이론적 의의를 가지고 있으며, 흑연화탄과 같은 균일한 비공 표면에서 점차 형성되는 다층 흡착을 대표하며, 각 단계의 높이는 서로 다른 흡착층의 흡착 용량을 제공한다. 
그림 1-11 IUPAC는 분류 또는 흡수 isotherms는 그림 l-11 순수 이론 및 응용 화학 연합 (IUPAC) 에 따라 구분 된 흡착 등온선 유형 흡착 등온선은 서로 다른 공경이 전체 표면적 또는 공용의 비율에 따라 흡착하는 중첩으로, 좁은 틈형 공극의 경우 그 흡착 등온선 N (P) 을 하식으로 표현할 수 있다 [56~60]: 그 중 N(P)은 상대 압력이 P일 때의 흡착몰수이다. Hmin과 Hmax는 흡착제 중 zui가 작고 zui가 큰 공경입니다. ρ(P, H)는 공경이 H 상대 압력이 P일 때 N의 무어 밀도이다. f(H)는 구멍 폭 H에 대응하는 공용 함수로 흡착제의 공경 분포를 나타낸다. Evans[58]와 그의 동료들은 공극에 흡착된 액체의 성능에 대해 통계열역학의 근사한 방법인 평균장밀도함수이론(Mean-field)을 채택했다 밀도 기능적 Theory) 를 참조하십시오.평균장 밀도 함수 이론은 균-액상 중 액체 분자 간의 상호작용을 근거리 척력과 원거리 인력의 근사 이론으로 나눈다.원거리 상호작용이 액체 성능에 미치는 영향은 평균장 밀도 함수 이론에 따라 근사 처리할 수 있다;근거리 척력 효과는 경구의 등가 배열을 통해 모형화된다.평균장 밀도 함수 이론은 비교적 큰 틈새 내 흡착 균형상에 대한 예측과 열역학 분석 방법에 근거하여 제시된 흡착 모델은 같은 효과이다. 그러나 비교적 작은 틈새 내 흡착 분자에 대한 묘사는 실제 상황과 더욱 가깝다. 특히 구멍 벽에 있는 흡착층의 두께를 예측할 수 있고 임계공 사이즈에서 모세에서 구멍으로 응집되는 변화를 나타낼 수 있다.분자 간의 상호 작용은 앞서 설명한 Lennard-Jones 세력 방정식을 사용하여 계산됩니다.1989년, Seaton[56] 등은 밀도함수리론을 채용하여 탄소흡착제의 공경분포를 미공에서 중공까지의 범위로 측정하였다.따라서 이후 Oliver 및 Conklin[571](Micromeritics Ins.Corp.) 는 비로컬 또는 균일 밀도 근사(Nonlocal 또는 부드러운 밀도 approximation)의 정규화 처리법은 큰 구멍 범위 (0.4nm ~ 400nm) 로 더 넓어집니다.DFT법을 활용하여 필자 [55] 와 외국의 일부 학자 [59~62] 가 탄소 흡착제의 공경 분포를 표징한 결과 DFT는 고해상도 흡착 등온선을 기반으로 비교적 간편하고 한 가지 방법만으로 전체 다공 고체의 공극 범위 (미공에서 대공까지) 를 표징할 수 있는 알고리즘이라는 것을 알 수 있다.또한 현재 통용되는 분자 시뮬레이션에는 앞에서 설명한 DFT 법과 유사한 Monte-Carlo 법 [63~65]이 있으며, 여기서 더 이상 설명하지 않습니다.결론적으로, 현재 탄소 흡착제에 대한 연구 및 관련 간행물에 발표된 논문을 보면, 탄소 흡착제 흡착에 관한 분자 시뮬레이션 및 공경 분포는 모두 현재 연구의 이슈이다. |