水蒸汽吸附分析是常规基础研究和工业基本材料研究的一部分。水能被大多数固体表面所吸附，

只是程度不同。干燥剂、电池氧化物、催化剂的特有功能以及药品和食品的稳定性都与它们的水吸

附行为有关。水的吸附量是以下因子的函数：表面与水分子的亲和力；温度；水蒸汽浓度(即压力,

也表达为分压、相对压力、相对湿度或水活性）；裸露表面积的绝对量；孔体积/孔径(亲和力)。除

了直接吸附在固体表面的分子外，其它水分子会凝聚在合适尺寸的孔道中。



水吸附研究可以区分碳材料表面的化学差异。例如，PBL和F400两种碳材料具有几乎相同的微

孔和超微孔结构，但依据XPS和TPD-MS的化学吸附实验，可知它们具有不同的表面化学性质。水

与表面的作用既有物理吸附，又有化学吸附，因此，水在微孔中的吸附发生在较高的相对压力下（见

图95）。上述两类材料的氮吸附超微孔孔径分布图几乎相同，但在水吸附的低压段却大不相同。实

验表明，PBL可以吸附更多的水，这说明其表面有大量的氧化基团。

     图 95    三种碳材料的氮吸附等温线（左图，在77K）和水吸附等温线（右图，在298K）的比较

在催化和吸附中，分层沸石具有非常优越的性能。为阐释其出色性能，采用高端物理化学吸附

技术手段表征其孔结构是至关重要的，这样我们就能掌握其孔径、互通性和表面性质等的精确知识。

介孔ZSM-5沸石组合物具有相同的孔隙率，但组成不同。水吸附对沸石分子筛中的Si/Al比和铝类的
分布敏感，并且也对在介孔表面上存在的极性基团敏感。通过氩吸附（87.3K）和水吸附（298.5

K）评价介孔ZSM-5沸石组合物是一个非常好的技术手段。

原创作者：贝士德仪器科技（北京）有限公司