对于微孔评估，应该如何选择吸附气体？

微孔的物理吸附填充总是发生在相对低的压力。其压力范围与以下因素有关：微孔的形状和孔宽；吸附气体分子的大小；吸附气体之间的相互作用；以及吸附气体与吸附剂的相互作用。根据孔道的几何形状， “超微孔”是宽度不超过两个或三个气体分子直径的狭窄微孔。超微孔的吸附发生在非常低的相对压力下，这个过程被称为“初始微孔填充” ，而更宽的微孔填充是在更高的相对压力范围内，在第二阶段进行的（对于在 87 K 氩气吸附和在 77K 的氮气吸附，第二阶段的 P/P 0 范围≈0.01-0.15） 。这时，吸附剂-吸附质相互作用减弱，并且在密闭空间内的吸附气体之间的相互作用也趋于和谐，这比微孔填充过程更重要。

几十年来，作为微孔和介孔孔径分析的标准方法，在 77K 的氮气吸附已经被普遍接受。但以下几个原因证明，用于评估微孔孔径分布，氮气不是合适的吸附气体。众所周知，

1)  氮分子的四极矩性质导致其与各种表面官能团和暴露的离子发生特异性相互作用。这不仅影响被吸附氮分子在吸附剂表面的取向，也强烈影响微孔的填充压力。例如，有许多沸石分子筛和MOF 材料的物理吸附， 其初始阶段被移到非常低的相对压力 （约?10- 7 ） 。 在此超低压范围内，扩散速率相当慢，使吸附等温线难以达到平衡。

2)  另外的问题是 N 2 分子的预吸附。 它可以阻塞窄微孔的入口， 并与表面官能团发生特异性相互作用，这样，孔填充压力就失去了与孔径/孔结构的关联，就不能定量反映孔结构的信息，或导致错误的结论。为了准确测量吸附等温线，应该仔细考虑吸附气体和操作温度的选择。

与氮气相比，氩气不存在与表面官能团的特异性相互作用。而且，在液氩温度下（87K） ，氩气在明显较高的相对压力下填充窄微孔，加快了平衡速度，可以实现高分辨率吸附等温线的测量。因此， 在 87K 的氩吸附可以在孔填充压力和限制效应 （依赖于孔宽和形状） 之间获得更为直接的相关。这对沸石分子筛材料、金属有机骨架（MOF）和一些氧化物和活性炭特别重要。

因此，应该采用氩气作为吸附物质，在液氩温度（87.3K）下进行沸石分子筛和 MOF 等微孔材料分析。

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