郑超，康凯，周术元，宋华，白书培

（军事科学院防化研究院，国民核生化灾害防护国家重点实验室，北京 100089）

多孔炭材料是指具有不同孔隙结构的碳素材料，一般具有发达的孔隙结构、较大的比表面积，作为优良的吸附剂、催化剂及催化剂载体，广泛应用于气体分离、气体存储、污废水净化、挥发性有机化合物（VOCs）治理及化学防护等领域[1-6]。水分子在多孔炭材料上的吸附行为会对目标物分子的吸附产生影响。例如，降低VOCs 等有毒有害气体的吸附容量[7-8]；增加气体在多孔炭材料孔隙内的扩散阻力，影响气体的分离效果[9]；缩短吸附剂使用寿命，削弱过滤器、滤毒罐等化学防护装备的滤毒性能[6]。因此，在环境、化工及军事化学等领域的实际应用中，研究水分子在多孔炭材料上的吸附行为具有十分重要的意义。

在不同多孔炭材料上，水分子的吸附等温线会呈现不同的类型。例如，Dewey等[10]、McBain等[11]、Emmett[12]研究了水分子在活性炭及炭黑上的吸附行为，发现吸附等温线呈S形，按照国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）的分类，属于V型，且存在滞后环。 Dubinin 等[13]、 Serpinsky 等[14]、 Barton等[15-17]、Stoeckli等[18]、Lodewyckx等[19]、Do等[20]进一步研究了多种不同的水分子/活性炭吸附体系，发现了Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等其他类型的吸附等温线，及表面官能团、孔结构、温度等吸附行为的影响因素，并提出了众多用于描述水蒸气吸附行为的数学模型。近年来，为满足生物制药、航空航天、环境治理等行业需求，新型多孔炭材料大力发展，如碳分子筛[21-23]、碳泡沫[24]、碳薄膜[25]、碳气凝胶[26]、碳纳米管[27-29]、活性炭纤维[26,30]、氮掺杂炭[31]、复合炭材料[32]等。……