adsorbeermolecuul

Een adsorbeermolecuul (ook wel adsorbat genoemd) is een molecuul dat zich aan het oppervlak van een vaste stof heeft gehecht door adsorptie. Adsorptie is een proces waarbij atomen, moleculen of ionen aan het oppervlak van een vaste stof of vloeistof hechten zonder in het bulk te worden opgelost. Het begrip adsorptie onderscheidt zich van absorptie door de binding met het oppervlak, eerder dan door opname in het materiaal zelf.

Er zijn twee hoofdtypen adsorptie: fysische adsorptie (physisorptie) en chemische adsorptie (chemisorptie). Bij fysische adsorptie zijn de bindingen zwak, meestal van der Waals-krachten, en is de associatie doorgaans reversibel. Bij chemische adsorptie vormen zich sterkere chemische bindingen, waardoor de adsorptie langer kan blijven bestaan en de eigenschappen van zowel adsorbat als oppervlak beïnvloed kunnen worden.

Een adsorbeermolecuul kan een monolag op het oppervlak vormen of, bij hogere concentraties of druk, meerdere lagen bereiken. De ligging en reactiviteit hangen af van de aard van het adsorptieoppervlak, de aard van het adsorbat, temperatuur en druk. Modellen zoals Langmuir (monolagen, saturatie) en BET (meerdere lagen) worden gebruikt om adsorptie isothermen te beschrijven en de oppervlaktesporing te kwantificeren. De adsorptie-energie bepaalt of desorptie gemakkelijk optreedt en of chemisorptie optreedt.

Toepassingen van adsorptie en adsorbeermoleculen zijn onder meer katalyse, gasopslag en -scheiding, lucht- en waterzuivering, en sensorische systemen. Onderzoeksmethoden omvatten isothermenmetingen, calorimetrie en spectroscopie (IR, XPS, NEXAFS) naast microscopie-technieken zoals STM en AFM om adsorbeermoleculen te karakteriseren.