表面吸附 表面吸附是物质在相界面处浓度自动发生变化的现象，其本质是界面分子受力不平衡导致界面能降低的自发过程。以固体表面吸附气体为例：固体表面的原子存在剩余价力（不饱和化学键），会捕获气体分子。这种作用分为物理吸附（范德华力作用，吸附热接近液化热）和化学吸附（形成化学键，吸附热接近反应热）。理解吸附需从单分子层吸附模型入手，朗缪尔吸附等温式描述的就是这类情况，其核心假设包括：吸附位点能量均匀、分子间无相互作用、仅形成单分子层。 当吸附质浓度增加时，会出现多分子层吸附。布鲁诺尔-埃梅特-泰勒（BET）理论在此基础上扩展，引入关键参数：第一层吸附热远大于后续各层（后续层吸附热接近液化热）。BET方程通过测量不同压力下的吸附量，可计算比表面积，其中常数C与吸附质-吸附剂相互作用强度相关，C值越大表明第一层吸附作用越强。 实际固体表面存在不均匀性，导致吸附位点能量分布差异。泰姆金模型考虑吸附热随覆盖度线性下降，弗伦德里希经验公式则适用于非均匀表面，其对数形式呈线性关系。这些模型通过不同数学处理方法逼近真实吸附行为，例如弗伦德里希公式中的1/n值可反映表面不均匀程度。 表面吸附的动态平衡涉及吸附速率与脱附速率的博弈。吸附速率正比于空白位点分数和气体压力，脱附速率则与覆盖度呈指数关系（阿伦尼乌斯公式形式）。温度通过改变分子动能影响平衡：物理吸附量随温度升高而下降，化学吸附可能在特定温度区间出现最大值。 现代表征技术如程序升温脱附（TPD）可解析不同吸附位点的能量分布，扫描隧道显微镜（STM）能直接观察吸附分子排布结构。这些实验证据验证了表面缺陷位点通常具有更高吸附活性，解释了多相催化中载体材料的结构设计原理。