使用分离方法对吸附物大小依赖的显式等温线建模以解释表面异质性
理想吸附溶液理论是基于纯组分等温线模拟混合物吸附等温线的常用方法。当吸附剂具有不同的吸附位点时，分离版本的IAST与IAST相比提供了改进的吸附负载。
采用了SIAST的概念并将其应用于显式等温线模型，该模型考虑了吸附物的不同大小：所谓的分离显式等温线。目的是建立一个明确的吸附模型，该模型可以同时考虑共吸附分子的尺寸效应和表面异质性。
吸附在各种流体混合物的分离和纯化过程中起着重要作用。基于吸附的方法通常用于各种工业过程，例如烃异构体的分离，净水、冷藏等。热力学数据如吸附负荷、吸附热和热容量在设计基于吸附的过程中至关重要。使用实验为多组分混合物收集这些数据可能非常具有挑战性。
这是一个耗时的过程，因为它涉及大量的实验。因此，必须依靠不同的建模技术来估计这些数据集。分子模拟可用于计算作为温度和压力函数的吸附负荷。
活动系数的引入导致了复杂的隐式方程组。通常通过将相应的方程拟合到实验加载数据来估计活动系数。因此，该方法的预测性质在此过程中丢失。吸附相活度系数的先验预测是困难的。
由于其简单性，常用于高通量筛选技术，用于为特定目的选择合适的吸附剂。使用筛选技术的应用是选择用于分离庚烷异构体的沸石或金属有机骨架。纯组分等温线是通过实验或分子模拟获得的。然后将数据集拟合到合适的吸附等温方程，例如单点或多点朗缪尔等温线。混合物中组分的等温线可以使用 IAST 基于纯组分等温线的拟合参数来计算。
在计算混合物等温线时，有几种吸附模型可以考虑表面异质性。对于混合物，该模型仅对具有相同饱和容量的组分有效。巴伦苏埃拉等人。为了解释表面异质性，为每个组件定义了双峰能量分布函数。
这确保了每个位置的吸附偏好不会相同。IAST被局部应用于这些站点中的每一个，并且通过对每个组件的整个能量分布进行积分来获得总体平衡载荷。这种修改可以提高IAST预测的多相吸附剂的平衡负载值。然而，必须小心选择能量分布函数，因为它在很大程度上影响使用这种方法获得的结果。该模型称为异质理想吸附溶液理论，仅当所有组分都遵循相同的优先吸附位点顺序时才有效。
这将吸附孔体积细分为可以发生单独竞争吸附的区域。每个区域都被认为是均匀的，其中气体和吸附相之间存在单独的热力学平衡。
因此，需要一个迭代过程来计算每个站点的平衡负载。各个组分的总吸附载荷是从每个站点的载荷总和中获得的。这种方法被称为分离理想吸附溶液理论。
吸附剂被视为具有相同吸附位点的晶格，其中具有最小饱和容量的组分（即最大组分）被认为首先吸附。晶格中的剩余位置再次均匀细分为具有下一个最小饱和容量的组件。该过程一直持续到考虑到所有组分的吸附为止。这些作者计算了执行这些排列的可能方式的数量的表达式，并将这些表达式与组分的化学势联系起来，从中生成了一组新的多组分显式等温线。
该模型可以扩展到任意数量的组件，并且能够捕获吸附偏好反转。这意味着在低压下，它有利于吸附具有最大尺寸或最小饱和负载的组分，而在高压下，更喜欢具有较小尺寸或较大饱和容量的组分。这种现象被称为大小熵。
显式模型不是将可用吸附体积视为连续空间，而是将吸附材料分成几个不同的吸附位点。每个位点的竞争吸附分别发生。这些站点可以是统一的，也可以是异构的。斯威舍等。已经考虑了每个吸附位点的均匀性。
结论
支链烷烃优先吸附在交叉点。这些分子吸附在通道内需要大量能量（只有在高压下才有可能），这是由于分支的存在。当混合物包含对某些吸附位点具有强亲和力的此类成分时，应实施具有分离方法的模型来研究吸附。
为了获得正确的负载，确定哪些等温线参数对应于哪个吸附位点至关重要。这是因为混合物中不同组分对吸附位点的偏好可能不同。一种吸附物质的分子只会与吸附在同一位置的其他物质的分子发生竞争。
