比表面积测试

式中：σ 为吸附质在沸点时的表面张力，R 为 气体常数，Vm 为液体吸附质的摩尔体积（液氮 3.47×10-5 m3/mol），T 为液态吸附质的沸点 （液氮沸点为 77Ｋ），P 为达到吸附或脱附平 衡后的气体压力，P0 为气体吸附质在沸点时的 饱和蒸气压，亦即液态吸附质的蒸气压力。Rk称 为凯尔文半径，它完全取决于相对压力P/P 。
比表面积及孔径分析报告
比表面积：单位体积或单位质量上颗粒的总表面 积。
BET（多分子层吸附理论）测定原理：BET法测定 比表面是以氮气为吸附质，以氦气或氢气作载气， 两种气体按一定比例混合，达到指定的相对压力， 然后流过固体物质。当样品管放入液
氮保温时，样品即对混合气体中的氮气发生物 理吸附，而载气则不被吸附。这时屏幕上即出 现吸附峰。当液氮被取走时，样品管重新处于 室温，吸附氮气就脱附出来，在屏幕上出现脱 附峰。最后在混合气中注入已知体积的纯氮， 得到一个校正峰。根据校正峰和脱附峰的峰面 积，即可算出在该相对压力下样品的吸附量。 改变氮气和载气的混合比，可以测出几个氮的 相对压力下的吸附量，从而可根据BET公式计算 比表面。
理论和实践表明，当P/P0大于0.4时，毛细凝聚 现象才会发生，通过测定出样品在不同P/P0下 凝聚氮气量，可绘制出其等温吸脱附曲线，通 过不同的理论方法可得出其孔容积和孔径分布 曲线。最常用的计算方法是利用BJH理论，通常 称之为BJH孔容积和孔径分布。
由毛细凝聚理论可知，在不同的P/P0下，能够发 生毛细凝聚的孔径范围是不一样的，随着P/P0值 增大，能够发生凝聚的孔半径也随之增大。对应 于一定的P/P0值，存在一临界孔半径Rk，半径小 于Rk的所有孔皆发生毛细凝聚，液氮在其中填充, 大于Rk的孔皆不会发生毛细凝聚，液氮不会在其 中填充。临界半径可由凯尔文方程给出了：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Vm S 4.35 WS
其中，Ws是试样质 量
孔径：在物体表面上孔的直径 微孔（micropore):孔径小于2nm 介孔（mesopore):孔径2——50nm 大孔（macropore）：孔径大于50nm 孔径分布是指不同孔径的孔容积随孔径尺寸的变 化率 孔径测试原理及方法 气体吸附法孔径分布测定利用的是毛细凝聚现象 和体积等效代换的原理，即以被测孔中充满的液 氮量等效为孔的体积。吸附理论假设孔的形状为 圆柱形管状，从而建立毛细凝聚模型。
Langmuir理论―单分子层吸附理论
如果在压力p时，被吸附气体的容积是V，形成单分子 层所需要气体的容积是Vm,则吸附分子所覆盖的表面分 数为：
V bp Vm 1 bp
p 1 p V bVm Vm
以p/V对p作图，直线的斜率为1/Vm，截距为1/bVm， 可得单分子层容积Vm，则固体吸附质的表面积为： Sw=4.35Vm 比表面积为：