第1章绪言
1.1 吸附的重要性 / 1
1.2 吸附的历史 / 1
1.3 定义及术语 / 5
1.4 物理吸附和化学吸附 / 9
1.5 吸附等温线的类型 / 9
1.5.1 气体物理等温线分类 / 9
1.5.2 气体的化学吸附 / 12
1.5.3 溶液的吸附 / 12
1.6 物理吸附能和分子模拟 / 12
1.7 扩散吸附 / 17
参考文献 / 18
第2章气/固界面的吸附热力学
2.1 引言 / 21
2.2 单一气体吸附的定量表示 / 22
2.2.1 压力不超过100kPa时的吸附 / 22
2.2.2 压力超过100kPa及更高时的吸附 / 25
2.3 吸附的热力学势 / 28
2.4 Gibbs表示中与吸附态有关的热力学量 / 32
2.4.1 摩尔表面过剩量的定义 / 32
2.4.2 微分表面过剩量的定义 / 33
2.5 吸附过程中的热力学量 / 34
2.5.1 微分吸附量的定义 / 34
2.5.2 积分摩尔吸附量的定义 / 36
2.5.3 微分和积分摩尔吸附量的优点及局限性 / 36
2.5.4 积分摩尔吸附量的评估 / 37
2.6 从一系列实验物理吸附等温线间接推导吸附量：等比容法 / 38
2.6.1 微分吸附量 / 38
2.6.2 积分摩尔吸附量 / 40
2.7 由量热数据推导吸附量 / 41
2.7.1 非连续过程 / 41
2.7.2 连续过程 / 42
2.8 测定微分吸附焓的其他方法 / 43
2.8.1 浸润式量热法 / 43
2.8.2 色谱法 / 44
2.9 高压状态方程：单一气体和混合气体 / 44
2.9.1 纯气体情况下 / 44
2.9.2 混合气体情况下 / 46
参考文献 / 47
第3章气体吸附法
3.1 引言 / 49
3.2 表面过剩量（及吸附量）的测定 / 50
3.2.1 气体吸附测压法（仅测量压力） / 50
3.2.2 重量法气体吸附（测量质量和压力） / 56
3.2.3 流量控制或监测条件下的气体吸附 / 59
3.2.4 气体共吸附 / 62
3.2.5 校准方法和修正 / 63
3.2.6 其他关键方面 / 71
3.3 气体吸附量热法 / 73
3.3.1 可用设备 / 73
3.3.2 量热程序 / 77
3.4 吸附剂脱气 / 79
3.4.1 脱气目标 / 79
3.4.2 传统真空脱气 / 79
3.4.3 CRTA控制的真空脱气 / 81
3.4.4 载气脱气 / 82
3.5 实验数据的呈现 / 83
参考文献 / 84
第4章固/液界面的吸附：热力学和方法学
4.1 引言 / 87
4.2 纯液体中固体浸润的能量 / 88
4.2.1 热力学背景 / 88
4.2.2 纯液体中浸润式微量热法实验技术 / 96
4.2.3 纯液体浸润式微量热法的应用 / 101
4.3 液体溶液中的吸附 / 110
4.3.1 二元溶液吸附量的定量表达 / 111
4.3.2 溶液吸附中能量的定量表示 / 117
4.3.3 研究溶液吸附的基本实验方法 / 119
4.3.4 溶液吸附的应用 / 126
参考文献 / 130
第5章气/固界面上物理吸附等温线的经典阐述
5.1 引言 / 135
5.2 纯气体的吸附 / 135
5.2.1 与吉布斯吸附方程相关的方程：在可用表面上或微孔中的吸附相的描述 / 135
5.2.2 Langmuir理论 / 139
5.2.3 多层吸附 / 141
5.2.4 Dubinin-Stoeckli理论：微孔填充 / 148
5.2.5 Ⅵ 型等温线：物理吸附层的相变 / 150
5.2.6 经验等温方程 / 153
5.3 混合气体的吸附 / 155
5.3.1 扩展的Langmuir模型 / 155
5.3.2 理想吸附溶液理论 / 157
5.4 结论 / 158
参考文献 / 158
第6章模拟多孔固体物理吸附
6.1 引言 / 162
6.2 多孔固体的微观描述 / 163
6.2.1 结晶材料 / 163
6.2.2 非结晶材料 / 164
6.3 分子间势能函数 / 165
6.3.1 吸附质/吸附剂相互作用的一般表达 / 165
6.3.2 “简单”吸附质/吸附剂体系的常用策略 / 167
6.3.3 更“复杂”的吸附质/吸附剂体系示例 / 168
6.4 表征计算工具 / 170
6.4.1 引言 / 170
6.4.2 可接触的比表面积 / 170
6.4.3 孔体积/PSD / 173
6.5 模拟多孔固体物理吸附 / 174
6.5.1 GCMC模拟 / 174
6.5.2 量子化学计算 / 186
6.6 模拟多孔固体中扩散 / 190
6.6.1 基本原理 / 190
6.6.2 单组分扩散 / 192
6.6.3 混合气体扩散 / 195
6.7 结论与未来挑战 / 196
参考文献 / 197
第7章通过气体吸附测定表面积
7.1 引言 / 201
7.2 BET方法 / 202
7.2.1 简介 / 202
7.2.2 BET图 / 203
7.2.3 BET单层吸附量的有效性 / 205
7.2.4 无孔和介孔吸附剂的BET面积 / 207
7.2.5 微孔固体的BET吸附面积 / 211
7.2.6 BET面积的一些应用 / 213
7.3 等温线分析的经验方法 / 214
7.3.1 标准吸附等温线 / 214
7.3.2 t方法 / 215
7.3.3 as方法 / 216
7.3.4 对比图 / 218
7.4 分形方法 / 219
7.5 结论和建议 / 222
参考文献 / 223
第8章介孔的测定
8.1 引言 / 228
8.2 介孔体积、孔隙率和平均孔径 / 229
8.2.1 介孔体积 / 229
8.2.2 孔隙率 / 230
8.2.3 液压半径和平均孔径 / 230
8.3 毛细凝聚和Kelvin方程 / 231
8.3.1 Kelvin方程的推导 / 231
8.3.2 开尔文方程的应用 / 233
8.4 介孔尺寸分布的经典计算 / 235
8.4.1 基本原则 / 235
8.4.2 计算过程 / 236
8.4.3 多层吸附厚度 / 239
8.4.4 Kelvin方程的有效性 / 240
8.5 介孔尺寸分布的DFT计算 / 241
8.5.1 基本原则 / 241
8.5.2 77K下的氮气吸附 / 244
8.5.3 87K下氩气吸附 / 245
8.6 回滞环 / 246
8.7 结论和建议 / 252
参考文献 / 252
第9章微孔评估
9.1 引言 / 257
9.2 气体物理吸附等温线分析 / 259
9.2.1 经验法 / 259
9.2.2 Dubinin-Radushkevich-Stoeckli法 / 260
9.2.3 Horvath-Kawazoe（HK）法 / 262
9.2.4 密度泛函理论 / 263
9.2.5 壬烷预吸附法 / 264
9.2.6 吸附物和温度的选择 / 266
9.3 微量热法 / 267
9.3.1 浸没微量热法 / 267
9.3.2 气体吸附微量热法 / 269
9.4 结论和建议 / 269
参考文献 / 270
第10章活性炭吸附
10.1 引言 / 273
10.2 活性炭：制备、性质和应用 / 274
10.2.1 石墨 / 274
10.2.2 富勒烯和纳米管 / 276
10.2.3 炭黑 / 278
10.2.4 活性炭 / 280
10.2.5 超活性炭 / 283
10.2.6 碳分子筛 / 284
10.2.7 ACFs和碳布 / 285
10.2.8 整体材料 / 286
10.2.9 碳气凝胶和OMCs / 287
10.3 无孔碳的气体物理吸附 / 288
10.3.1 氮气和二氧化碳在炭黑上的吸附 / 288
10.3.2 稀有气体吸附 / 292
10.3.3 有机蒸气吸附 / 295
10.4 多孔碳气体物理吸附 / 297
10.4.1 氩气、氮气和二氧化碳吸附 / 297
10.4.2 有机蒸气吸附 / 306
10.4.3 水蒸气吸附 / 311
10.4.4 氦气吸附 / 316
10.5 碳-液界面处的吸附 / 318
10.5.1 浸润式量热仪 / 318
10.5.2 溶液中的吸附 / 320
10.6 LPH和吸附剂变形 / 322
10.6.1 背景介绍 / 322
10.6.2 激活入口 / 322
10.6.3 低压滞后 / 323
10.6.4 扩张和收缩 / 324
10.7 活性炭表征：结论和建议 / 324
参考文献 / 325
第11章金属氧化物吸附
11.1 引言 / 335
11.2 二氧化硅 / 335
11.2.1 热解二氧化硅和结晶二氧化硅 / 335
11.2.2 沉淀二氧化硅 / 342
11.2.3 硅胶 / 344
11.3 氧化铝：结构、材质和物理吸附 / 352
11.3.1 活性氧化铝的介绍 / 352
11.3.2 原材料 / 353
11.3.3 水合氧化铝的热分解 / 356
11.3.4 活性氧化铝的合成 / 361
11.4 二氧化钛粉末和凝胶 / 364
11.4.1 二氧化钛颜料 / 364
11.4.2 金红石：表面化学和气体吸附 / 365
11.4.3 二氧化钛凝胶的孔隙率 / 370
11.5 氧化镁 / 372
11.5.1 非极性气体在无孔MgO上的物理吸附 / 372
11.5.2 多孔形式MgO的物理吸附 / 374
11.6 其他氧化物 / 377
11.6.1 氧化铬凝胶 / 377
11.6.2 氧化铁：FeOOH的热分解 / 379
11.6.3 微晶氧化锌 / 381
11.6.4 水合氧化锆凝胶 / 382
11.6.5 氧化铍 / 385
11.6.6 二氧化铀 / 386
11.7 金属氧化物吸附性质的应用 / 388
11.7.1 作为气体吸附剂、干燥剂的应用 / 388
11.7.2 作为气体传感器的应用 / 389
11.7.3 作为催化剂和催化剂载体的应用 / 389
11.7.4 颜料和填料应用 / 390
11.7.5 在电子产品中的应用 / 390
参考文献 / 390
第12章黏土、柱撑黏土、沸石和磷酸铝的吸附
12.1 引言 / 397
12.2 结构、形貌和层状硅酸盐吸附剂的性质 / 398
12.2.1 结构和层状硅酸盐的形貌 / 398
12.2.2 层状硅酸盐的气体物理吸附 / 402
12.3 柱撑黏土（PILC）：结构和属性 / 411
12.3.1 柱撑黏土的形成和属性 / 411
12.3.2 柱撑黏土对气体的物理吸附 / 412
12.4 沸石：合成、孔隙结构和分子筛性质 / 415
12.4.1 沸石的结构、合成和形貌 / 415
12.4.2 分子筛沸石吸附剂性质 / 419
12.5 磷酸盐分子筛：背景和吸附剂的性质 / 430
12.5.1 磷酸盐分子筛的背景 / 430
12.5.2 铝磷酸盐分子筛吸附剂的性质 / 432
12.6 黏土、沸石和磷酸盐基底的分子筛的应用 / 438
12.6.1 黏土的应用 / 438
12.6.2 沸石的应用 / 439
12.6.3 磷酸盐分子筛的应用 / 441
参考文献 / 441
第13章有序介孔材料的吸附
13.1 引言 / 448
13.2 有序介孔二氧化硅 / 449
13.2.1 M41S系列 / 449
13.2.2 SBA系列 / 459
13.2.3 大孔的有序介孔二氧化硅 / 463
13.3 表面功能化对吸附性质的影响 / 466
13.3.1 金属氧化物结合到壁中 / 466
13.3.2 金属纳米粒子封装到孔中 / 469
13.3.3 表面嫁接有机配体 / 470
13.4 有序的有机硅材料 / 472
13.5 复制材料 / 473
13.6 结束语 / 475
参考文献 / 475
第14章金属有机框架材料（MOFs）的吸附
14.1 引言 / 480
14.2 MOFs的BET比表面积评估及意义 / 482
14.2.1 BET比表面积的评估 / 482
14.2.2 BET比表面积的意义 / 485
14.3 改变有机配体性质的影响 / 486
14.3.1 改变配体长度 / 486
14.3.2 将配体功能化 / 490
14.4 改变金属中心的影响 / 491
14.5 改变其他表面位点性质的影响 / 497
14.6 非框架物质的影响 / 501
14.7 柔性MOF材料的特殊例子 / 503
14.7.1 MIL-53（Al，Cr） / 505
14.7.2 MIL-53（Fe） / 508
14.7.3 Co（BDP） / 510
14.8 MOF材料的应用 / 512
14.8.1 气体存储 / 513
14.8.2 气体分离与纯化 / 513
14.8.3 催化 / 514
14.8.4 药物缓释 / 514
14.8.5 传感器 / 515
14.8.6 与其他吸附剂的比较 / 515
参考文献 / 515
索引 / 521
鄂公网安备 42010302001612号 