미세 다공성 고비표면적 물질(Microporous high-surface-area material) 들은 수소흡착에 대해서 신뢰할만한 반응성을 보여주고 있다. 이 물질들은 고압조건과 극저온(at 77K≒196.15℃) 하에 높은 수소흡착반응이 발생한다. 그러나 이 물질들은 온도가 증가하고 압력이 변함에 따라 복합적인 거동을 나타내게 되며 이러한 결과들을 정량화하려면, 등전자 흡착열 ( Isosteric heat of adsorption)에 대한 정보가 필요하게 된다.

일반적으로 등전자 흡착열을 측정하려면 현재의 경우 77K와 87K의 두개의 등온상태에서만 가스 흡착량을 통해 계산하였는데 그 이유는 액체질소와 액체 아르곤을 이용하게 되므로 이 온도에서 상대적으로 쉽게 실험이 가능하기 때문이다.

하지만 PCT Pro system의 Micro Doser 액세서리를 이용하게 되면 정확한 온도조절이 가능하여 훨씬 다양한 범위의 압력과 온도 조건에서 측정이 가능하며 흡착열을 결정하는 데 더 정확한 데이터를 제공하게 된다.

PCT Pro 2000 시스템을 이용하여 2개의 활성탄(Norit R0.8과 Takeda 4A)과 4개의 MOF 물질 (Metal Organic Framework ; MOF-5, Cu-BTC, MIL-53, MIL-101)을 다양한 온도에서 등온상태로 수소가스 흡착반응을 측정하였다.

각각의 물질은 Fig.1의 Cu-BTC 물질의 측정 예처럼 여러 등온상태에서 수소흡착량에 대한 그래프를 볼 수 있으며, 각각의 물질들에 대해서 Fig.1의 예와 같은 흡착양들이 측정되면 그 값들을 Fig.2의 예와 같이 각각의 측정온도 및 압력에 대해서 평균화(Normalized)된 흡착반응 값을 구할 수 있다. Fig.2의 그래프는 여러 결과 중에 20 bar, 77K 등온 하에서 측정된 샘플들의 흡착반응 값을 예를 들어 도시한 그래프이다.

각기 다른 등온상태에서 각각의 물질에 대한 등전자 흡착열을 구하기 위해서 아래의 식을 이용하게 되며, 아래의 식에서 보는 것 같이 등전자 흡착열은 surface coverage Θ값에 의존하는 것을 알 수 있다. 이 식에서 R값은 기체상수, P는 압력, T는 온도를 의미한다.

각각의 물질에 대해서 계산된 평균 등전자 흡착열은 Table1에서 볼 수 있다.

결과적으로 등전자 흡착열이 높을수록 낮은 압력에서 수소흡착량이 더 많음을 확인할 수 있다. 또한 Fig.3의 그래프를 보면 수소흡착량의 온도 의존성은 등전자 흡착열에 의해 영향을 받음을 확인할 수 있다.