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N吸脱附曲线说明.docx

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N吸脱附曲线说明.docx

上传人:2072510724 2021/7/22 文件大小:68 KB

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N吸脱附曲线说明.docx

文档介绍

文档介绍:关于氮气等温吸脱附计算比表面积、孔径分布的若干说明
我们拿到的数据,只有吸脱附曲线是真实的, 比表面积、孔径分布、孔容之类的都是带有主
观人为色彩的数据。经常听到有同学说去做个 BET,其实做白^不是BET,是氮气等温吸脱附
曲线,BET (Brunauer-Emmet-Teller )只是对 N2-Sorption isotherm 中 p/p0=~ 之 间的一小段用传说中的 BET公式处理了一下,得到单层吸附量数据 Vm,然后据此算出比表
面积,如此而已。
♦六类吸附等温线类型
几乎每本类似参考书都会提到,前五种是 BDDT(Brunauer-Deming-Deming-Teller) 分类,先
由此四人将大量等温线归为五类,阶梯状的第六类为 Sing增加。每一种类型都会有一套说
法,其实可以这么理解,以相对压力为 X轴,氮气吸附量为丫轴,再将X轴相对压力粗略
地分为低压(- )、中压(-)、高压(- )三段。那么吸附曲线在:
低压端偏Y轴则说明材料与氮有较强作用力 (?型,??型,IV型),较多微孔存在时由于微
孔内强吸附势,吸附曲线起始时呈 ?型;低压端偏X轴说明与材料作用力弱(???型,V型)。
中压端多为氮气在材料孔道内的冷凝积聚, 介孔分析就来源于这段数据, 包括样品粒子堆
积产生的孔,有序或梯度的介孔范围内孔道。 BJH方法就是基于这一段得出的孔径数据;
高压段可粗略地看出粒子堆积程度,如 ?型中如最后上扬,则粒子未必均匀。平常得到的
总孔容通常是取相对压力为 。
♦几个常数
冰液氮温度77K时液氮六方密堆积氮分子横截面积 ,形成单分子层铺展时
认为单分子层厚度为
派标况(STP)下1mL氮气凝聚后(假定凝聚密度不变)体积为
例:如下面吸脱附图中吸附曲线 p/p0最大时氮气吸附量约为 400 mL,则可知总孔容=
400* = 400/654 =约
冰STP每mL氮气分子铺成单分子层占用面积
例:BET方法得到的比表面积则是 S/(平方米每克)=*Vm,其中Vm由BET方法处理
可知Vm=1/(斜率+截距)
.以SBA-15分子筛的吸附等温线为例加以说明 ]
此等温线属IUPAC分类中的IV型,H1滞后环。从图中可看出,在低压段吸附量平缓增加,[ 此时N2分子以单层到多层吸附在介孔的内表面,对有序介孔材料用 BET方法计算比表面
积时取相对压力 p/p0 = ~ 比较适合。在 p/p0 =~ 左右吸附量有一突增。该
段的位置反映了样品孔径的大小,其变化宽窄可作为衡量中孔均一性的根据。在更高 p/p0
时有时会有第三段上升,可以反映出样品中大孔或粒子堆积孔情况。 由N2-吸脱附等温线可
以测定其比表面积、孔容和孔径分布。对其比表面积的分析一般采用BET
(Brunauer-Emmett-Teller )方法。孔径分布通常采用 BJH (Barrett-Joiner- Halenda )模型。 ♦ Kelvin 方程
Kekin方程是BJH模型的基础,