比表面積測(cè)試儀(BET)

效果:?分析多孔材料比表面積,孔型,孔徑,孔分布等,催化、粉體制備等領(lǐng)域常用儀器。

原理:氣體吸附法是依據(jù)氣體在固體表面的吸附特性,在一定壓力下,被測(cè)樣品(吸附劑)表面在超低溫下對(duì)氣體分子(吸附質(zhì))的可逆物理吸附作用,并對(duì)應(yīng)一定壓力存在確定的平衡吸附量。通過(guò)測(cè)定平衡吸附量,利用理論模型等效求出被測(cè)樣品的比表面積。

應(yīng)用領(lǐng)域:?比表面測(cè)試儀廣泛應(yīng)用于石墨、電池、稀土、陶瓷、氧化鋁、化工等行業(yè)及高校粉體材料的研發(fā)、生產(chǎn)、分析、監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)。

注意事項(xiàng):?由于實(shí)際樣品外表面的不規(guī)則性,該方法測(cè)定的是吸附質(zhì)分子所能到達(dá)的顆粒外表面和內(nèi)部通孔總表面積之和。

N2吸附脫附等溫線(BET)分析和孔徑分析

N2吸附平衡等溫線是以恒溫條件下吸附質(zhì)在吸附劑上的吸附量為縱坐標(biāo),以壓力為橫坐標(biāo)的曲線。通常用相對(duì)壓力P/P0表示壓力;P為氣體的真實(shí)壓力P0為氣體在測(cè)量溫度下的飽和蒸汽壓。吸附平衡等溫線分為吸附和脫附兩部分。平衡等溫線的形狀與材料的孔組織結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系。

我們慣用的是IUPAC的吸附等溫線6種分類,類型I表示在微孔吸附劑上的吸附情況;類型II表示在大孔吸附劑上的吸附情況,此處吸附質(zhì)與吸附劑間存在較強(qiáng)的相互作用;類型III表示為在大孔吸附劑上的吸附情況,但此處吸附質(zhì)分子與吸附劑表面存在較弱的相互作用,吸附質(zhì)分子之間相互作用對(duì)吸附等溫線有較大影響;類型W是有毛細(xì)凝結(jié)的單層吸附情況;類型V是有毛細(xì)凝結(jié)的多層吸附情況;類型VI是表面均勻非多孔吸附劑上的多層吸附情況。毛細(xì)凝結(jié)現(xiàn)象,又稱吸附的滯留回環(huán),亦稱作吸附的滯后現(xiàn)象。吸附等溫曲線與脫附等溫曲線的互不重合構(gòu)成了滯留回環(huán)。這種現(xiàn)象多發(fā)生在介孔結(jié)構(gòu)的吸附劑當(dāng)中。

吸附等溫曲線分類圖(IUPAC )

IUPAC將吸附等溫線滯留回環(huán)的現(xiàn)象分為4種情況。

第一種H1情況,滯留回環(huán)比較窄,吸附與脫附曲線幾乎是豎直方向且近乎平行。這種情況多出現(xiàn)在通過(guò)成團(tuán)或壓縮方式形成的多孔材料中,這種材料有著較窄的孔徑分布;

第二種H2情況,滯留回環(huán)比較寬大,脫附曲線遠(yuǎn)比吸附曲線陡。這種情況多出現(xiàn)在具有較多樣的孔型和較寬的孔徑分布的多孔材料當(dāng)中;

第三種H3情況,滯留回環(huán)的吸附分支曲線在較高相對(duì)壓力作用下也不表現(xiàn)極限吸附量,吸附量隨著壓力的增加而單調(diào)遞增,這種情況多出現(xiàn)在具有狹長(zhǎng)裂口型孔狀結(jié)構(gòu)的片狀材料當(dāng)中;第四種H4情況,滯留回環(huán)也比較狹窄,吸附脫附曲線也近乎平行,但與H1不同的是兩分支曲線幾乎是水平的。