為什么很多吸附等溫線都有回滯環？它是怎么產生的？

在許多等溫線類型中存在多種回滯環。2015年，純粹與應用化學聯合會（IUPAC）在其報

告中對回滯環的來源進行了闡述。

處于物理吸附等溫線的多層吸附范圍內的*性的回滯環通常與毛細管凝聚有關，重現性較好，

這種形式的回滯是由于吸附亞穩態和/或網狀分子結構的影響。在一個開放的孔道中（通孔，如圓柱

形的幾何形狀），凝聚的延遲是多層吸附氣體的亞穩態造成的，這類孔的回滯環吸附分支部分同時存

在氣-液相變和可逆的液-氣相變的兩種狀態，而沒有達到熱力學平衡狀態。由于蒸發過程不涉及成

核，脫附階段相當于可逆的液-氣相變。因此，如果孔被液體狀的凝聚物所填充，熱力學平衡是建立

在脫附曲線的

在更復雜的孔隙結構中，脫附路徑通常取決于網絡效應和各種形式的孔道阻塞（圖59右）。如

果寬孔都只能通過狹窄的孔頸通道連接外表面（例如，墨水瓶孔形），就會發生回滯現象。寬孔的填

充和以前一樣，但在脫附階段，孔道一直保持充滿狀態，直到在較低的蒸汽壓下，狹窄的孔頸中的

吸附氣體先蒸發騰空，寬孔中的吸附質才可能蒸發脫附。在一個孔網結構中，脫附蒸汽壓取決于孔

頸的尺寸和空間分布。如果孔頸直徑不

是太小，孔網可以在到達一個相對壓力

下開始騰空，這個壓力點相當于特征性

的滲透閾值。這樣，我們可以從等溫線

的脫附分支上獲得有關孔頸大小的有

用信息。

理論和實驗研究表明，如果孔頸寬

度（W）小于臨界尺寸（W   c，在77K

的氮吸附是大約5-6nm的孔喉），由墨

水瓶肚的較大孔脫附還存在氣穴效應

機理（即在亞穩態凝聚流體中自發成核

和生成氣泡，見圖59左）。例如，在某

圖59   孔道阻塞和氣穴控制的蒸發現象示意圖

   引自M. Thommes, B. Smarsly, P. I. Ravikovitch, A. V. Neimark,

Langmuir 2006, 22, 756.

些微介孔二氧化硅、介孔沸石、粘土，

以及某些活性炭中已經發現氣穴控制

的蒸發現象。與孔道阻塞/滲流控制蒸發相反,  在氣穴存在的情況下，無法獲得孔喉直徑及其分布等

定量信息