吸附理论（朗缪尔等温式）

🔬 自然科学作者 CampusDown 维基编辑部最后更新 2026年10月15日

要点：吸附是气体或溶质在固体表面上的富集。朗缪尔理论假设由相同位点构成的单分子层，并以 θ = KP/(1+KP) 把表面覆盖率与压力或浓度联系起来。

1. 吸附的类型
2. 朗缪尔等温式
3. 其他等温式
4. 应用
5. 参考文献

吸附的类型

物理吸附：弱的范德华引力，吸附热低（约20～40 kJ/mol），可形成多分子层，可逆。
化学吸附：与表面形成化学键，吸附热高，单分子层，有选择性。哈伯-博施法中的催化就是典型例子。

吸附是在表面上的富集，不同于进入物体内部的吸收。

朗缪尔等温式

欧文·朗缪尔（1918）假设：(1) 有固定数量、能量相同的位点；(2) 每个位点吸附一个分子，形成单分子层；(3) 被吸附分子之间没有相互作用。令吸附速率与脱附速率相等，得到覆盖率 θ = KP/(1+KP)：低压时与压力成正比，高压时趋于饱和（1）。在溶液中为 q = q_maxKC/(1+KC)；以 C/q 对 C 作图得到直线，由此可求出最大吸附量。

其他等温式

弗罗因德利希：q = K C^1/n，适用于非均匀表面的经验拟合
BET（1938）：多分子层物理吸附，用于通过氮吸附测定比表面积

应用

活性炭水处理、沸石气体分离、多相催化，以及壳聚糖等材料去除重金属（与螯合并用），都通过把数据拟合到朗缪尔和弗罗因德利希方程来分析。

参考文献

Langmuir, I. (1918). The adsorption of gases on plane surfaces of glass, mica and platinum. Journal of the American Chemical Society, 40(9), 1361-1403.
Brunauer, S., Emmett, P. H., & Teller, E. (1938). Adsorption of gases in multimolecular layers. Journal of the American Chemical Society, 60(2), 309-319.
Freundlich, H. (1906). Über die Adsorption in Lösungen. Zeitschrift für Physikalische Chemie, 57, 385-470.
Atkins, P., & de Paula, J. (2014). Physical Chemistry (10th ed.). Oxford University Press.

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