活性炭的表面非均匀性归纳起来,就是杰罗尼克曾经说的几点:
1、晶体平面、晶体边缘和顶角及暴露于表面可用于吸附的不同类型的各种原子和官能团;
2、表面晶体结构的不规则性;
3、与表面强力键合的杂质。
在吸附过程中,对中孔、大孔和无孔的光滑平面吸附剂,非均匀性对吸附起着非常重要的作用;对于微孔吸附剂,其非均匀性的主要来源是复杂的孔结构,微孔吸附剂含有大小不同的孔径和形状各异的微孔,由于微孔中相对孔壁力场加和的结果,孔径越小,吸附势越大,这是微孔吸附剂非均匀性的来源。
人们日常使用的吸附剂都是非均匀性的。均匀性的吸附剂即理想吸附剂实际是不存在的。叶绕道娃和杜比宁曾经指出,对于具有非常微小孔的活性炭,其表面能量的不均匀性表现得异常显著。由于这些微小孔相对孔壁的吸附力场加和,吸附势的最大值是与这些最小微孔相符合的。活性炭、分子筛及硅胶等,它们都是多孔吸附剂,它们的孔隙大小都有一个分布范围,有单峰分布、双峰分布或多峰分布,即使孔隙大小和形状都广样,只能是均一的孔,而能量仍然是非均匀性的。
活性炭吸附剂的"绝对"非均匀性由表面非均匀性和微孔结构非均匀性组成。如果吸附剂表面上的各点吸附性质均不相同,即认为这种吸附剂为"绝对"非均匀的。在"绝对"非均匀吸附剂上吸附时,吸附质分子的能量状态相应于吸附势最小的位置。由吸附实验所得的数据得到的只能是"相对"非均匀性信息。虽然"绝对"非均匀性和"相对"非均匀性之间有一定的联系,但很难在它们之间找到定量关系。