In this work we have analyzed the adsorption-desorption kinetics in the framework of the lattice gas model. We have shown that the coefficients representing the transition probabilities must be carefully chosen even when they fulfill the principle of detailed balance, otherwise the observables arising from the kinetics present anomalous behavior. We have demonstrated that when the adsorption $A_i$ and desorption $D_i$ coefficients are linearly related through a parameter $γ$, there are values of lateral interaction, $V$, that lead to bad behavior in the kinetics. We have shown a phase diagram for the allowed values of $V$ and $γ$, concluding that detailed balance does not guarantee a correct physical behavior of the observables obtained from the rate equations like adsorption isotherms, sticking coefficients and thermal desorption spectra. Alternatively, we have introduced a description of the adsorption-desorption processes based in a simple but consistent energetic argument that leads to a correct behavior of the observables without physical inconsistencies.
Monte-Carlo Multiscale Simulation Study of Argon Adsorption/Desorption Hysteresis in Mesoporous Heterogeneous Tubular Pores like MCM-41 or Oxidized Porous Silicon
Ab initio statistical mechanics of surface adsorption and desorption: I. H$_2$O on MgO (001) at low coverage
我们提出了一个通用的计算方案的基础上分子动力学（m.d.）模拟计算吸附分子在材料表面处于热平衡时的化学势。该方案基于平均力的计算（单位：m. d）。模拟，其中所选分子在表面上方的高度受到限制，随后对平均力进行积分，以获得平均力的势，从而获得化学势。该方案在任何覆盖率和温度下都是有效的，因此原则上它允许计算作为覆盖率和温度的函数的化学势。它避免了所有的统计力学近似，除了使用经典的统计力学的核，并假定没有预先的吸附网站。从化学势，可以计算分子的绝对解吸速率，只要表面上的平衡速率比解吸速率快。我们应用{ \em ab initio} m.d.用Perdew-Burke-Ernzerhof（PBE）交换相关模型模拟了MgO（001）上H $_2$ O在低覆盖度下的情况。计算得到Polanyi-Wigner频率前因子的{ \em ab initio}值，该值比过去通常假设的$10^{13}$ s $^{-1}$的值大两个数量级以上。与实验的临时比较表明，PBE吸附能可能太低，但在得出确切的结论之前，需要将计算扩展到更高的覆盖率。包括量子核效应的可能性，使用路径积分模拟指出。
Kinetics of random sequential adsorption of two-dimensional shapes on a one-dimensional line
本文研究了由二维椭圆形、球形圆柱形、矩形和置于一维直线上的二聚体组成的饱和随机顺序吸附填料，以检验有关填料生长动力学的分析预测[A. Baule，Phys. Rev. Let. 119，028003（2017）]。结果表明，对于椭圆形和矩形填料，其动力学分别服从幂律，指数分别为$d=1.5$和$2.0$，与理论预测一致。然而，对于中等宽高比的spherocylinders和二聚体，观察到这两个值之间的过渡。我们认为，这种转变是一个有限的尺寸效应，由于接触函数的属性，spherocylinders。一般来说，即使对于非常大的填料，填料增长的动力学似乎也取决于填料尺寸。
Raise and Peel模型是最近提出的描述起伏界面的一维统计模型。该模型的演变遵循吸附和解吸过程之间的竞争。由于雪崩的可能发生，该模型是非局部的。在特定的吸附-脱附速率比下，该模型是可积的，并且已知许多严格的结果。离开临界点，相图和标度性质是未知的。在本文中，我们寻找相变的迹象，研究随机界面演化的非厄米生成元的谱中的间隙。我们目前的差距从精确对角化和来自各种观测量的时间相关性的Monte Carlo估计的结果。
