Adsorption of polyatomics: Theoretical approaches in model systems and applications

International Journal of Modern Physics B

Volumn 20, Issue 28, 2006, Pages 4709-4778

  Riccardo, José L ^a   Romá, Federico J ^a   Ramirez Pastor, Antonio J ^a  

^a Facultad de Ciencias Naturales e Instituto M Lillo   (Argentina)

Author keywords

Adsorption; Chain adsorption; Lattice gas models; Multisite occupancy

Indexed keywords

EID: 33750961572     PISSN: 02179792     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1142/S0217979206035734     Document Type: Review

References (124)

1. L. W. Bruch, M. W. Cole and E. Zaremba, Physical Adsorption: Forces and Phenomena (Oxford University Press, Oxford, 1997).
2. W. Rudziński and D. H. Everett, Adsorption of Gases on Heterogeneous Surfaces (Academic Press, London, 1992).
3. R. P. Danner and L. A. Wenzel, AIChE J. 15, 515 (1969).
4. G. W. Miller, K. S. Knaebel and K. G. Ikels, AIChE J. 33, 2 (1987).
5. R. A. Koble and T. E. Corrigan, Ind. Eng. Chem. 44, 383 (1952).
6. A. C. Balazs, M. C. Gempe and Z. Zhou, Macromolecules 24, 4918 (1991).
7. G. D. Parfitt, in Adsorption from Solution at the Solid-Liquid Interface (Academic Press, London, 1983), Vol. 3, pp. 167.
8. S. Iijima, Nature 345, 56 (1991).
9. S. Iijima and T. Ichihaschi, Nature 363, 603 (1993).
10. D. S. Bethune, C. H. Kianig, M. S. de Vries, G. Gorman, R. Savoy, J. Vasques and R. Beyers, Nature 363, 605 (1993).
11. P. M. Ajayan and S. Iijima, Nature 361, 333 (1993).
12. T. W. Ebbensen, Science 265, 1850 (1994).
13. S. T. Wilson, B. M. Lok, C. A. Messia, T. R. Cannan and E. M. Flanigen, J. Am. Chem. Soc. 104, 1146 (1982).
14. T. Wilson, A. Tyburski, M. R. DePies, O. E. Vilches, D. Becquet and M. Bienfait, J. Low Temp. Phys. 126, 403 (2002).
15. M. Bienfait, P. Zeppenfeld, N. Dupont-Pavlovsky, M. Muris, M. R. Johnson, T. Wilson, M. DePies and O. E. Vilches, Phys. Rev. B 70, 035410 (2004).
16. W.-F. Du, L. Wilson, J. Ripmeester, R. Dutrisac, B. Simard and S. Denommee, Nano Lett. 2, 343 (2002).
17. M. Cinke, J. Li, B. Chen, A. Cassell, L. Delzeit, J. Han and M. Meyyappan, Chem. Phys. Lett. 365, 69 (2002).
18. C.-M. Yang, K. Kaneko, M. Yudasaka and S. Iijima, Nano Lett. 2, 385 (2002).
19. A. Fujiwara, K. Ishii, H. Suematsu, H. Kataura, Y. Minawa, S. Suzuki and Y. Achiba, Chem. Phys. Lett. 336, 205 (2001).
20. S. Ramachandran, T. A. Wilson, D. Vandervelde, D. K. Holmes and O. E. Vilches, J. Low Temp. Phys. 134, 115 (2004).
21. H. Ulbricht, G. Moos and T. Hertel, Phys. Rev. B 66, 075404 (2002).
22. M. Muris, M. Bienfait, P. Zeppenfeld, N. Dupont-Pavlovsky, M. R. Johnson, O. E. Vilches and T. Wilson, Appl. Phys. A 74, S1293 (2002).
23. Q. Wang, S. R. Challa, D. S. Sholl and J. K. Johnson, Phys. Rev. Lett. 82, 956 (1999).
24. S. R. Challa, D. S. Sholl and J. K. Johnson, Phys. Rev. B 63, 245419 (2001).
25. S. R. Challa, D. S. Sholl and J. K. Johnson, J. Chem. Phys. 116, 814 (2002).
26. K. Bradley, S.-H. Jhi, P. G. Collins, J. Hone, M. L. Cohen, S. G. Louie and A. Zettl, Phys. Rev. Lett. 85, 4361 (2000).
27. G. U. Sumanasekera, C. K. W. Adu, S. Fang and P. C. Eklund, Phys. Rev. Lett. 85, 1096 (2000).
28. C. M. Brown, T. Yildrim, D. D. Neumann, M. J. Heben, T. Gennett, A. C. Dillon, J. L. Alleman and J. E. Fischer, Chem. Phys. Lett. 329, 311 (2000).
29. D. G. Narehood, J. V. Pearce, P. C. Eklund, P. E. Sokol, R. E. Lechner, J. Pieper, J. R. D. Copley and J. C. Cook, Phys. Rev. B 67, 205409 (2003).
30. C. Matranga and B. Bockrath, J. Phys. Chem. B 109, 4853 (2005).
31. S. Santucci, S. Picozzi, F. Di Gregorio, L. Lozzi, C. Cantalini, L. Valentini, J. M. Kenny and B. Delley, J. Chem. Phys. 119, 10904 (2003).
32. S. Chopra, K. McGuire, N. Gothard and A. M. Rao, Appl. Phys. Lett. 83, 2280 (2003).
33. A. D. Migone and S. Talapatra, Gas Adsorption on Carbon Nanotubes, Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology, ed. H. S. Nalwa (American Scientific Publishers, Los Angeles, 2004), Vol. 4, pp. 749-767.
34. S. Talapatra, A. J. Zambano, S. E. Weber and A. D. Migone, Phys. Rev. Lett. 85, 138 (2000).
35. A. J. Zambano, S. Talapatra and A. D. Migone, Phys. Rev. B 64, 075415 (2001).
36. S. Talapatra and A. D. Migone, Phys. Rev. Lett. 87, 206106 (2001).
37. S. Talapatra and A. D. Migone, Phys. Rev. B 65, 045416 (2002).
38. A. J. Zambano, S. Talapatra, K. Lafdi, M. T. Aziz, W. Mc Millin, G. Shaughnessy, A. D. Migone, M. Yudasaka, S. Iijima, F. Kokai and K. Takahashi, Nanotechnology 13, 201 (2002).
39. S. Talapatra, D. S. Rawat and A. D. Migone, J. Nanosci. Nanotech. 2, 467 (2002).
40. S. Talapatra, V. Krungleviciute and A. D. Migone, Phys. Rev. Lett. 89, 246106 (2002).
41. V. Krungleviciute, L. Heroux, S. Talapatra and A. D. Migone, Nano Lett. 4, 1133 (2004).
42. M. Muris, N. Dupont-Pavlovsky, M. Bienfait and P. Zeppenfeld, Surf. Sci. 492, 67 (2001).
43. M. Muris, N. Dufau, M. Bienfait, N. Dupont-Pavlovsky, Y. Grillet and J. P. Palmari, Langmuir 16, 7019 (2000).
44. M. R. Johnson, S. Rols, P. Wass, M. Muris, M. Bienfait, P. Zeppenfeld and N. Dupont-Pavlovsky, Chem. Phys. 293, 217 (2003).
45. M. Cinke, J. Li, C. W. Bauschlicher, A. Ricca and M. Meyyappan, Chem. Phys. Lett. 376, 761 (2003).
46. C. Matranga, L. Cheng, M. Smith, E. Bittner, J. K. Johnson and B. Bockrath, J. Phys. Chem. B 107, 12930 (2003).
47. W. L. Yim, O. Byl, J. T. Yates Jr. and J. Karl Johnson, J. Chem. Phys. 120, 5377 (2004).
48. C. Matranga and B. Bockrath, J. Phys. Chem. B 108, 6170 (2004).
49. C. Matranga, L. Cheng, B. Bockrath and J. K. Johnson, Phys. Rev. B 70, 165416 (2004).
50. L. Cheng and J. K. Johnson, Phys. Rev. Lett. 94, 125701 (2005).
51. K. W. Herwig, J. C. Newton and H. Taub, Phys. Rev. B 50, 15287 (1994).
52. G. J. Trott, H. Taub, F. Y. Hansen and H. R. Danner, Chem. Phys. Lett. 78, 504 (1981).
53. J. Z. Larese, L. Passelll and B. Ravel, Can. J. Chem. 66, 633 (1988).
54. J. C. Newton and H. Taub, Surf. Sci. 364, 273 (1996).
55. V. L. Eden and S. C. Fain Jr., Phys. Rev. B 43, 10697 (1990).
56. S. K. Satija, L. Passell, J. Eckart and W. Ellenson, Phys. Rev. Lett. 51, 411 (1983).
57. S. C. Fain Jr. and B. Bunsenges, Phys. Chem. 90, 211 (1986).
58. A. Inaba, T. Shirakami and H. Chihara, Chem. Phys. Lett. 146, 63 (1988).
59. W. A. Steele, Langmuir 12, 145 (1996).
60. S. Zhang and A. D. Migone, Surf. Sci. 222, 31 (1989).
61. F. Y. Hansen and H. Taub, Phys. Rev. Lett. 69, 652 (1992).
62. F. Y. Hansen, J. C. Newton and H. Taub, J. Chem. Phys. 98, 4128 (1993).
63. F. Y. Hansen, K. W. Herwig, B. Matthies and H. Taub, Phys. Rev. Lett. 83, 2362 (1999).
64. S. Zhang and A. D. Migone, Phys. Rev. B 42, 8674 (1990).
65. M. T. Alkhafaji and A. D. Migone, Phys. Rev. B 45, 5729 (1992).
66. M. T. Alkhafaji and A. D. Migone, Phys. Rev. B 48, 1761 (1993).
67. M. T. Alkhafaji and A. D. Migone, Phys. Rev. B 53, 11152 (1996).
68. M.-A. Lee, M. T. Alkhafaji and A. D. Migone, Langmuir 13, 2791 (1997).
69. H. K. Kim, Q. M. Zhang and M. H. W. Chan, Phys. Rev. Lett. 56, 1579 (1986).
70. F. Rittner, B. Boddenberg, M. J. Bojan and W. A. Steele, Langmuir 15, 1456 (1999).
71. A. J. Ramirez-Pastor, T. P. Eggarter, V. D. Pereyra and J. L. Riccardo, Phys. Rev. B 59, 11027 (1999).
72. A. Maltz and E. E. Mola, J. Math. Phys. 22, 1746 (1981).
73. T. L. Hill, An Introduction to Statistical Thermodynamics (Addison-Wesley Publishing Company, Reading, MA, 1960).
74. A. J. Ramirez-Pastor, A. Aligia, F. Romá and J. L. Riccardo, Langmuir 16, 5100 (2000).
75. A. Aligia, Phys. Rev. B 47, 15308 (1993).
76. Kikuchi, Phys. Rev. 81, 988 (1951).
77. J. C. Martin, N. Tosi-Pellenq, J. Patarin and J. P. Coulomb, Langmuir 14, 1774 (1998).
78. V. Lachet, A. Boutin, R. M. Pellenq, D. Nicholson and A. Fuchs, J. Phys. Chem. 100, 9006 (1996).
79. T. Maris, T. J. H. Vlugt and B. Smit, J. Phys. Chem. B102, 7183 (1998).
80. F. Romá, A. J. Ramirez-Pastor and J. L. Riccardo, Langmuir 16, 9406 (2000).
81. F. Romá, A. J. Ramirez-Pastor and J. L. Riccardo, J. Chem. Phys. 114, 10932 (2001).
82. P. Flory, J. Chem. Phys. 10, 51 (1942).
83. P. Flory, Principles of Polymer Chemistry (Ithaca, N. Y., Cornell, 1953).
84. M. L. Huggins, J. Phys. Chem. 46, 151 (1942).
85. M. L. Huggins, Ann. N. Y. Acad. Sci. 41, 151 (1942).
86. M. L. Huggins, J. Am. Chem. Soc. 64, 1712 (1942).
87. A. J. Ramirez-Pastor, J. L. Riccardo and V. D. Pereyra, Langmuir 16, 10167 (2000).
88. F. Romá, A. J. Ramirez-Pastor and J. L. Riccardo, Langmuir 19, 6770 (2003).
89. E. A. Guggenheim, Proc. R. Soc. London A 183, 203 (1944).
90. E. A. DiMarzio, J. Chem. Phys. 35, 658 (1961).
91. J. L. Riccardo, F. Romá and A. J. Ramirez-Pastor, Phys. Rev. Lett. 93, 186101 (2004).
92. J. L. Riccardo, F. Romá and A. J. Ramirez-Pastor, Applied Surf. Sci. 252, 505 (2005).
93. F. Romá, J. L. Riccardo and A. J. Ramirez-Pastor, Langmuir 22, 3192 (2006).
94. J. Des Cloizeaux and G. Jannink, Polymers in Solution. Their Modelling and Structure (Clarendon, Oxford, 1990).
95. P. D. Gujrati and M. Chhajar, J. Chem. Phys. 106, 5599 (1997).
96. T. Nitta, M. Kuro-oka and T. Katayama, J. Chem. Eng. Jpn. 17, 45 (1984).
97. T. Nitta and A. J. Yamaguchi, J. Chem. Eng. Jpn. 25, 420 (1992).
98. F. D. M. Haldane, Phys. Rev. Lett. 67, 937 (1991).
99. Y. S. Wu, Phys. Rev. Lett. 73, 922 (1994).
100. F. Romá, Ph.D. Thesis, Univ. Nacional de San Luis, Argentina, 2005.
101. A. Patrykiejew, S. Sokolowski and K. Binder, Surf. Sci. Rep. 37, 207 (2000).
102. M. Plischke and B. Bergersen, Equilibrium Statistical Physics (Prentice Hall, New Jersey, 1989).
103. N. Goldenfeld, Lectures on Phase Transitions and the Renormalization Group (Addison-Wesley Publishing Company, Reading, MA, 1992).
104. J. M. Yeomans, Statistical Mechanics of Phase Transitions (Clarendon Press, Oxford, 1992).
105. E. Ising, Z. Physik 31, 253 (1925).
106. C. Domb, in Phase Transitions and Critical Phenomena, eds. C. Domb and M. S. Green (Academic Press, London-New York, 1974), Vol. 3, pp. 1-95.
107. M. E. Fisher, Rep. Prog. Phys. 30, 731 (1967).
108. L. Onsager, Phys. Rev. 65, 117 (1944).
109. H. Bethe, Proc. R. Soc. London A 150, 552 (1935).
110. A. Clark, The Theory of Adsorption and Catalysis (Academic Press, New York-London, 1970).
111. A. J. Ramirez-Pastor, J. L. Riccardo and V. Pereyra, Surf. Sci. 411, 294 (1998).
112. J. E. González, A. J. Ramirez-Pastor and V. D. Pereyra, Langmuir 17, 6974 (2001).
113. W. A. Steele, The Interaction of Gases with Solid Surfaces (Pergamon Press, New York, 1974).
114. A. J. Ramirez-Pastor, V. D. Pereyra and J. L. Riccardo, Langmuir 15, 5707 (1999).
115. F. Romá, A. J. Ramirez-Pastor and J. L. Riccardo, Surf. Sci. 583, 213 (2005).
116. J. L. Riccardo, A. J. Ramirez-Pastor and F. Romá, Langmuir 18, 2130 (2002).
117. M. Tarek, R. Kahn and E. Cohen de Lara, Zeolites 15, 67 (1995), and references therein.
118. W. H. Press, S. A. Teukolsky, W. T. Vetterling and B. P. Flannery, Numerical Recipes in C: the Art of Scientific Computing (Cambridge University Press, New York, 1992).
119. A. J. Ramirez-Pastor, M. S. Nazzarro, J. L. Riccardo and G. Zgrablich, Surf. Sci. 341, 249 (1995).
120. D. Razmus and C. Hall, AIChE J. 37, 769 (1991).
121. S. J. Gregg and K. S. W. Sing, Adsorption, Surface Area, and Porosity (Academic Press, New York, 1991).
122. S. Brunauer, P. H. Emmet and E. Teller, J. Am. Chem. Soc. 60, 309 (1938).
123. C. Pierce and B. S. Ewing, J. Phys. Chem. 68, 2562 (1964).
124. A. W. Adamson, Physical Chemistry of Surfaces (John Wiley, New York, 1990).