BETBJHHKTPLOT催化剂比表面积
BET法测定催化剂表面积
若已知每个分子所占的面积，则可算出固体的质量表面。
V∞ (STP) × L ×σ Am = Vm (STP)m
式中： L——阿佛加德罗常量； m——吸附剂的质量； Vm(STP) ——STP下气体的摩尔体积(22.414×10-3 m3mol-1)； V∞ (STP)——质量为m的吸附剂在T，p下吸满一层时气体的体积， 并换算成STP下的体积； σ——每个吸附分子所占的面积。
BET多分子层吸附定温式为：
1 C −1 p ⋅ * = + * V p − p V∞C V∞ C p
(Hale Waihona Puke p)对于在一定温度T 指定的吸附系统，C 和V∝皆为常数。 若以 V ( p − p )
*
p
p 对 * 作图得一条直线，其 p
斜率
=
C −1 V∞C
截距
=
1 V∞C
解得
1 V∞ = 截距 + 斜率
常用的吸附质是 N2，其截面积
σ＝16.2×10-20 m2。
静态低温氮吸附容量法是经典的比表面积测定方法，试验
装置如图所示。其中量气管、各贮气球的体积及活塞A上至压力 计0点一段毛细管的体积是已知的，样品管中除了固体本身体积 以外的空间称为死空间，是每次实验待测的。
实验时，先将催化剂 加热脱气处理，再将冷却 的样品放入样品管中，对 系统进行抽真空。关闭活 塞A，打开活塞B，将吸附 气体导入各储气球，使量 气管汞面在最大球的下线， 压力计左臂汞面保持在0点， 平衡后关闭活塞B，测定 压力。打开活塞A进行吸 附。待平衡后从体积、温 度、压力变化可计算出吸 附量。将汞面逐次上升至 各球下线，可测得一组压 力对应的吸附量，代入 BET方程即可计算出样品 的表面积。
物理化学拓展知识 BET法测定催化剂表面积
对于气-固相催化反应，催化剂表面是其反应进行的场所。 一般而言，表面积越大，催化剂的活性越高。具有均匀表面的 少数催化剂表现出催化剂的活性与表面积成比例关系。
一般催化剂表面积是根据Brunauer-Emmett-Teller提出的 多层吸附理论及总结出的BET方程式进行测定和计算的。
பைடு நூலகம்
BET多分子层吸附定温式为：
p
1 C 1 p
V p* p VC VC p*
式中： V—T、p下质量为m的吸附剂吸附达平衡时，吸附气体的体积； V∝—T、p下质量为m的吸附剂盖满一层时，吸附气体的体积； p*—被吸附气体在温度T时成为液体时的饱和蒸气压； C—与吸附第一层气体的吸附热及该气体的液化热有关的常数。
BET多分子层吸附定温式为：
p
1 C 1 p
V p* p VC VC p*
对于在一定温度T 指定的吸附系统，C 和V∝皆为常数。
p
p
若以 V p * p 对 p * 作图得一条直线，其
斜率 C 1 VC
截距 1 VC
解得
V
截距
1
斜率
若已知每个分子所占的面积，则可算出固体的质量表面。
Am
V (STP) Vm (STP)m
L
式中： L——阿佛加德罗常量； m——吸附剂的质量； Vm(STP) ——STP下气体的摩尔体积(22.414×10-3 m3mol-1)； V (STP)——质量为m的吸附剂在T，p下吸满一层时气体的体积， 并换算成STP下的体积；
σ——每个吸附分子所占的面积。
常用的吸附质是 N2，其截面积 σ＝16.2×10-20 m2。
催化剂比表面积
比表面（ 比表面（specific surface area）与分散度 ）
▀比表面－－通常用来表示物质分散的程度，有两种常用的 比表面－－通常用来表示物质分散的程度 比表面 物质分散的程度，
表示方法： 表示方法： 1）一种是单位质量的固体所具有的表面积； 一种是单位质量的固体所具有的表面积； 单位质量的固体所具有的表面积 2）另一种是单位体积固体所具有的表面积。 另一种是单位体积固体所具有的表面积。 单位体积固体所具有的表面积
ka,kd――分别为吸附和脱附速率常数； 分别为吸附和脱附速率常数； 分别为吸附和脱附速率常数 K——该吸附过程的吸附系数，即吸附平衡的平衡常数； 该吸附过程的吸附系数，即吸附平衡的平衡常数； 该吸附过程的吸附系数 K0——指数表达式的指前因子，近似认为与温度无关。 指数表达式的指前因子， 指数表达式的指前因子 近似认为与温度无关。
催化剂比表面积 和孔结构测定
2020系列全自 ASAP 2020系列全自 动快速比表面积及 中孔/微孔分析仪-中孔/微孔分析仪----美国麦克公司 ---美国麦克公司
仪器介绍
2020系列全自动快速比表面积及中孔 微孔分析仪， 系列全自动快速比表面积及中孔/ ASAP 2020系列全自动快速比表面积及中孔/微孔分析仪 ， 可同时进行一个样品的分析和两个样品的制备， 可同时进行一个样品的分析和两个样品的制备，仪器的操作软 件为先进的“Windows”软件 仪器可进行单点、多点BET 软件， BET比表面 件为先进的“Windows 软件，仪器可进行单点、多点BET比表面 Langmuir比表面积 BJH中孔 孔分布、 比表面积、 中孔、 积、Langmuir比表面积、BJH中孔、孔分布、孔大小及总孔体积 和面积、密度函数理论（DFT） 和面积、密度函数理论（DFT）、吸附热及平均孔大小等的多种 数据分析.仪器的工作原理为等温物理吸附的静态容量法。 数据分析.仪器的工作原理为等温物理吸附的静态容量法。
化工检测方法BET
化工检测方法BET介绍比表面积（Brunauer-Emmett-Teller，BET）是一种常用的化工检测方法，用于表征固体材料的比表面积。
该方法基于气体吸附原理，利用气体在固体表面上的吸附行为来评估固体材料的表面积。
BET方法在化工领域广泛应用于催化剂、吸附剂、储能材料等材料的表面积检测和评估。
BET方法的核心原理是基于分子吸附的等温吸附曲线。
当气体吸附到固体表面时，会形成单分子层。
在这种情况下，吸附量与气体的相对压力之间存在一个线性关系。
根据BET理论，吸附等温线的斜率与固体的吸附热相关，而标准BET等温线根据吸附热之间的比例关系进行了修正。
BET方法的检测步骤包括：准备样品、测量吸附量、绘制BET等温线和计算比表面积。
1. 准备样品首先，需要准备一定量的样品，并将其表面清洁干净。
样品可以是粉末、颗粒或块状固体材料。
在进行检测之前，样品应该通过干燥、研磨等处理进行预处理，以确保样品表面的一致性和纯净度。
2. 测量吸附量在BET方法中，常用的气体吸附剂是氮气。
首先，将已经处理好的样品置于吸附剂中，并通过恒定温度下的吸附台架来测量吸附量。
通过控制温度和吸附剂的流量，可以调整吸附量的测量条件。
3. 绘制BET等温线根据吸附量和相对压力的测量结果，可以通过绘制BET等温线来分析样品的表面积特性。
BET 等温线是通过将吸附量除以饱和吸附量，并以相对压力为横坐标绘制得到的。
通过BET等温线的斜率和拐点等特征，可以计算出比表面积、吸附热等参数。
4. 计算比表面积根据BET等温线的分析结果，可以计算出样品的比表面积。
比表面积的计算公式为：BET比表面积 = （2.185 x Vm）/ （ρ x S）其中，Vm是气体饱和吸附量的平均摩尔体积，ρ是气体的摩尔密度，S是样品质量。
应用领域BET方法在化工领域有广泛的应用。
下面列举了几个常见的应用领域：1.催化剂：催化剂的表面积对其催化性能有着重要影响。
使用BET方法可以评估催化剂的比表面积，并预测其催化活性。
BET,BJH,HK,T-PLOT催化剂比表面积
比表面（specific surface area）与分散度
把边长为1cm的立方体逐渐分割成小立方体的情况：
边长l/m
1×10-2 1×10-3 1×10-5 1×10-7 1×10-9
立方体数
1 103 109 1015 1021
比表面S/（m2/m3）
6 ×102 6 ×103 6 ×105 6 ×107 6 ×109
从表上可以看出，当将边长为10-2m的立方体分 割成10-9m的小立方体时，比表面增长了一千万倍。
可见达到nm级的超细微粒具有巨大的比表面积，因而具有许 多独特的表面效应，成为新材料和多相催化方面的研究热点。
吸附现象及其描述
吸附量表示方法
*在一定条件下，单位重量的固体吸附剂所吸附的吸附质的量或体积（一般 换算成标准状态STP）
当达到动态平衡时，
kap(1-)kd
kap
Kp
θ=
=
kd+kap 1+Kp
(1-9) (1-10)
其中
KkaK0exQ p/(RT ) Q为吸附热 kd
式中： p――吸附质蒸气吸附平衡时的压力；
ka,kd――分别为吸附和脱附速率常数； K——该吸附过程的吸附系数，即吸附平衡的平衡常数；
K0——指数表达式的指前因子，近似认为与温度无关。
E1为第一吸附层的吸附热。 由式（1-12）可见，当物理吸附的实验数据按 p/v (p0-p) 与
p/p0 作图时应得到一条直线。直线的斜率m = (C-1) /(vmC),在 纵轴上的截距为b=1/(vmC)，所以
C=m/b+1 vm=1/m (+b) P 1 C1P
BET和BJH测试法
BET和BJH测试法BET测试法是BET比表面积测试法的简称，该方法由于是依据著名的BET理论为基础而得名.BET是三位科学家（Brunauer、Emmett和Teller）的首字母缩写，三位科学家从经典统计理论推导出的多分子层吸附公式基础上,即著名的BET方程，成为了颗粒表面吸附科学的理论基础,并被广泛应用于颗粒表面吸附性能研究及相关检测仪器的数据处理中。
BET测试理论是根据希朗诺尔、埃米特和泰勒三人提出的多分子层吸附模型，并推导出单层吸附量Vm与多层吸附量V间的关系方程，即著名的BET方程.BET方程是建立在多层吸附的理论基础之上，与物质实际吸附过程更接近，因此测试结果更准确.通过实测3—5组被测样品在不同氮气分压下多层吸附量，以P/P0为X轴，P/V（P0-P）为Y轴，由BET方程做图进行线性拟合，得到直线的斜率和截距,从而求得Vm值计算出被测样品比表面积。
理论和实践表明，当P/P0取点在0。
05～0。
35范围内时，BET方程与实际吸附过程相吻合，图形线性也很好，因此实际测试过程中选点在此范围内。
BET方程如下：P/V（Pо—P)=[1/Vm×C ]﹢[﹙C-1/Vm×C﹚×﹙P/Pо﹚]式中：P: 氮气分压P0: 液氮温度下，氮气的饱和蒸汽压V: 样品表面氮气的实际吸附量Vm: 氮气单层饱和吸附量 C ：与样品吸附能力相关的常数BET实验操作程序与直接对比法相近似，不同的是BET法需标定样品实际吸附氮气量的体积大小,理论计算方法也不同。
BET法测定比表面积适用范围广，目前国际上普遍采用,测试结果准确性和可信度高，特别适合科研单位使用。
当被测样品吸附氮气能力较强时，可采用单点BET方法，测试速度与直接对比法相同，测试结果与多点BET法相比误差BET氮吸附法一般耗时比较长，建议使用全自动比表面测试仪器，减少试验强度，同时精确性也有保障。
目前国外同类仪器都是全自动的. BET测试理论是根据希朗诺尔、埃米特和泰勒三人提出的多分子层吸附模型，并推导出单层吸附量Vm与多层吸附量V间的关系方程，即著名的BET方程.BET方程是建立在多层吸附的理论基础之上,与物质实际吸附过程更接近，因此测试结果更准确。
BET方程的推导与比表面测量实验设计
BET 方程的推导与比表面测量实验设计摘要：催化反应在化学制品中有着重要的意义，而气固相的催化反应是催化反应中最广泛的。
本文运用数学推导方法对BET 方程进行理论推导，阐述了BET 容量法和重量法测定比表面积的测定原理，仪器和测试方法步骤、适用范围及实验讨论题等。
关键字：催化，BET 方程，比表面积测量对于气—固相催化反应，催化剂表面是其反应进行的场所。
一般而言，表面积愈大，催化剂的活性愈高。
所以测定比表面积对催化剂的研究具有重要的意义，BET 法是测定比表面积的重要方法。
一、BET 方程的理论推导物理吸附的多分子理论是由Brunauar 、Emmett 和Teller 三人在1938年提出的。
其基本假设是：①固体表面是均匀的，自由表面对所有分子的吸附机会相等，分子的吸附、脱附不受其他分子存在的影响；②固体表面与气体分子的作用力为范德华引力，因此在第一吸附层之上还可以进行第二层、第三层等多层吸附。
当吸附达到平衡时，每一层的形成速度与破坏速度相等。
现予以推导如下:设S 0, S l , S 2...... S i....分别为0, 1, 2...... i....层分子的表面积，在平衡时都为定值;并且在S0上的吸附速率等于以S1上的脱附速率。
考虑到脱附是一个活化的过程，应包括玻曼因子e-E1 / RT 。
因此有:RTE eS b P S a /11011-= (1)式中P 为平衡压力，E 1为第一层的吸附热，a 1 ，b 1为比例常数。
在平衡时E ，必故在平衡时吸附在第一层上的速率也必等于自第二层上挥发的速率，即:RTE eS b P S a /22122-= (2)E 2是第二层的吸附热。
同理可得:RTE eS b P S a /33233-= RTE i i i i i eS b P S a /1--=总的吸附表面S 为:∑∞==i Si S (3)吸附气体的总积V 为:∑∞==+++=0030201032i i iS V S V S V S V V (4)式中Vo 为1 cm 表面上形成单分子层所需气体体积。
bet比表面积的原理
1. 引言比表面积是指单位质量或单位体积物质所占据的表面区域大小。
它在许多领域中都具有重要的应用，如化学、材料科学、环境科学等。
在本文中，我们将详细解释与比表面积相关的基本原理，并探讨其应用。
2. 比表面积的定义和计算方法比表面积可以通过以下公式计算：比表面积=物质的表面积物质的质量其中，物质的表面积可以通过不同方法进行测量，例如气体吸附法、液相吸附法和电子显微镜观察法等。
3. 气体吸附法测定比表面积气体吸附法是一种常用的测定比表面积的方法。
它基于气体分子在固体表面上吸附和解吸过程中所产生的压力变化来计算比表面积。
在实验中，我们首先将待测物质与一个已知比表面积的标准样品进行比较。
然后，将气体（通常为氮气）逐渐加压到样品中，使气体分子吸附在样品的表面上。
随着吸附的进行，样品表面的可用吸附位点逐渐减少，导致气体分子的吸附速率下降。
当达到平衡时，我们通过测量气体的压力来确定吸附量。
然后，根据比例关系计算出物质的比表面积。
4. 液相吸附法测定比表面积液相吸附法是另一种常用的测定比表面积的方法。
它基于溶液中溶质与固体颗粒表面发生物理或化学吸附作用来计算比表面积。
在实验中，我们首先将待测物质与一个已知比表面积的标准样品进行比较。
然后，将溶液与样品接触一段时间，使溶质与固体颗粒发生吸附作用。
随着时间的推移，溶液中剩余溶质浓度逐渐减小。
通过测量溶液中剩余溶质浓度的变化，我们可以确定物质对溶液中溶质的吸附量。
然后，根据比例关系计算出物质的比表面积。
5. 电子显微镜观察法测定比表面积电子显微镜观察法是一种直接观察物质表面形貌和结构的方法。
通过观察物质的表面形貌，我们可以估计其比表面积。
在实验中，我们使用扫描电子显微镜（SEM）或透射电子显微镜（TEM）来观察样品的表面结构。
通过对图像进行分析，我们可以确定样品的粒径分布和孔隙结构等信息。
然后，根据物质的密度和孔隙结构等参数，我们可以计算出物质的比表面积。
6. 比表面积的应用比表面积在许多领域中都具有重要的应用价值。
BET_BJH_HK_T-PLOT催化剂比表面积详解
力场，这样就对气体分子产生吸附作用。 *吸附的分子仍是在不断运动的（例如振动）。
*气体分子能克服固体表面的引力，会离开表面造成脱附。
*吸附与脱附之间可以建立动态平衡.
NANJING UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
吸附剂:具有吸附能力的固体物质. 吸附质:被吸附剂所吸附的物质,(如氮气).
NANJING UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
物理吸附理论简单介绍
吸附现象:
吸附作用指的是一种物质的原子或分子附着在另一种物 质表面上的过程-----物质在界面上变浓的过程。界面上的 分子与相里面的分子所受的作用力不同而引起的。
*气－固接触面来说，由于固体表面分子受力不均衡，就产生一个剩余
NANJING UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
IUPAC定义的孔大小（孔宽）分为：
微孔（micropore） < 2nm 中孔（mesopore） 2～50nm 大孔（macropore） 50～7500nm 巨孔（megapore） > 7500nm（大气压下水银可进入）
此外，把微粉末填充到孔里面，粒子(粉末)间的空 隙也构成孔。虽然在粒径小、填充密度大时形成小 孔，但一般都是形成大孔。 分子能从外部进入的孔叫做开孔(open pore)，分 子不能从外部进入的孔叫做闭孔(closed pore)。
NANJING UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
Ⅴ型等温线很少遇到，而且难以解释，虽然反映了吸附质
与吸附剂之间作用微弱的Ⅲ型等温线特点，但在高压区又
表现出有孔充填（毛细凝聚现象）。
Ⅵ型等温线：又称阶梯型等温线。是一种特殊类型的等温 线，反映的是固体均匀表面上谐式多层吸附的结果（如氪 在某些清净的金属表面上的吸附）实际上固体的表面，尤 其是催化剂表面，大都是不均匀的，因此很难遇到此情况
bet容量法测定固体比表面积
bet容量法测定固体比表面积1.理：Bet容量（BET）是一种比表面积测定方法，它是以固定能量（通常为177.6kJ / mol）应用于固定量的气体（氩气）来测定固体表面积。
BET容量测定方法可以用于测定吸附剂表面积，对于36纳米到50微米的吸附剂样品，它可以精确地测量其表面积，而且准确度可以达到几个百分点。
2.料：BET容量测定固体比表面积需要用到氩气，通常用压缩瓶装氩气，温度在25℃，湿度在50%RH以上，纯度可以达到99.998%；同时需要用到BET容量仪器，该仪器要求能够在不同的温度下控制气压，同时具有精度高，响应快、稳定性好等特点；另外，还需要用到样品，样品是要测定其比表面积的物品。
3.作步骤：（1）量样品尺寸，准备仪器：仔细测量样品的体积大小，并根据实际情况确定最佳测试条件；检查BET容量仪器，校准其调节参数，同时将氩气和样品加入容器中安装好仪器，以便测试。
（2）调节气压：调整控制装置，控制气压，并将气压控制在177.6kJ/mol内；（3）测量测试结果：将吸附之后的气体容量由仪器记录，并计算固体表面积；（4）计算结果：将实测值与标准值进行比较，计算固体的比表面积，并记录相应的数据；（5）结果分析：分析所求得的结果，比较不同样品的固体比表面积，确定固体比表面积。
由上面可以看出，BET容量法测定固体比表面积是一种实用且准确的方法。
它可以帮助我们了解不同固体之间的表面积差异，也可以用于检测吸附剂表面积，是一种精确度高、稳定性好的测试方法。
BET容量法在表面积测试领域有着广泛的应用，在分析化学、功能材料、生物医学、生物领域都有广泛的应用。
此外，它还可以用于测定粉末的粒度、催化剂的活性表面积、纤维的比表面积等。
综上所述，BET容量法在表面积测试领域有着非常广泛的应用，可以用于表面积测定，以及各种材料的粒度测试，借助它，可以轻松准确地测定吸附剂的表面积、粉末的粒度和其他各种细小表面积。
BET比表面及孔隙度资料
Sachtopore 2000
90
Volume STP [cc/g]
60
30
0
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
P/P0
由国际纯粹与应用化学联合会〔IUPAC〕提出 的物理吸附等温线分类
I型等温线的特点
• 在低相对压力区域，气体吸附量有一个快速增长。 这归因于微孔填充。
• 随后的水平或近水平平台说明，微孔已经布满，没 有或几乎没有进一步的吸附发生。
式中，C为常数 此即一般形式的BET等温方程，由于试验的目的是 要求出C和Vm，故又称为BET二常数公式。
〔2〕BET比外表积：
试验测定固体的吸附等温线，可得到一系 列不同压力p下的吸附量值V，将p/V(p0-p)对 p/p0作图，为始终线，截距为1/VmC，斜率为 (C-1)/VmC。
Vm=1/(截距+斜率)
根本原理
在等温条件下，通过测定不同压力下材料对气体 的吸附量, 获得等温吸附线，应用适当的数学模型推 算材料的比外表积, 多孔材料的孔容积及孔径分布， 多组分或载体催化剂的活性组分分散度。
150
Sachtopore 60
Sachtopore 100
Sachtopore 300
120
Sachtopore 1000
0.010 0.008
Cu-HY HY
0.006
Dv(w)
0.004
0.002
0.000
0
50
100
150
200
250
300
Pore Width / A
图2 改性前后分子筛大孔孔径分布
Cu－HY SURFACE AREA DATA Multipoint BET.............................................. 5.838E+02 m2/g Langmuir Surface Area....................................... 8.662E+02 m2/g BJH Method Cumulative Desorption Surface Area 2.075E+02 m2/g DH Method Cumulative Desorption Surface Area.. 2.199E+02 m2/g t-Method External Surface Area.............................. 2.934E+02 m2/g tMethod Micro Pore Surface Area............................ 2.904E+02 m2/g
比表面积法bet法和ctab
比表面积法bet法和ctab
【原创实用版】
目录
1.比表面积法
2.bet 法
3.ctab 法
正文
1.比表面积法
比表面积法是一种测量物质表面积的方法，通过计算物质的比表面积来推断其表面积大小。
该方法主要应用于粉体材料、催化剂和膜材料等领域。
比表面积法的优点在于其操作简便，数据处理较为简单。
然而，它也存在一定的局限性，例如对于具有复杂孔结构的材料，测量结果可能存在偏差。
2.bet 法
bet 法，即 Brunauer-Emmett-Teller 法，是一种广泛应用于测量多孔材料比表面积的方法。
该方法通过吸附气体的方式来推算材料的比表面积。
其基本原理是，多孔材料对气体的吸附能力与其比表面积成正比。
bet 法具有较高的测量精度，适用于各种孔结构的材料。
但是，该方法需要较为精密的实验设备和较长的测量时间。
3.ctab 法
ctab 法，即 Coulometric Titration 法，是一种电化学方法，用于测量材料的比表面积。
ctab 法通过测量材料对电解质的吸附量来计算其比表面积。
这种方法的优点在于其测量范围广泛，既可以测量微孔材料，也可以测量大孔材料。
同时，ctab 法具有较高的测量精度和重复性。
然而，该方法需要较为专业的操作技巧和设备。
综上所述，比表面积法、bet 法和 ctab 法都是测量材料比表面积的有效方法，各有优缺点。
乙苯脱氢 催化剂 比表面积
乙苯脱氢催化剂比表面积
乙苯脱氢是一种重要的工业化学反应，常用的催化剂有负载型铂催化剂和氧化锌催化剂。
负载型铂催化剂一般使用活性炭或氧化铝作为载体，比表面积能够达到几百到几千平方米/克。
这种催化剂具有较高的活性和选择性，但成本较高。
氧化锌催化剂是近年来研究的一种新型催化剂，其比表面积通常也在几百到几千平方米/克之间。
氧化锌具有较低的成本和良好的稳定性，但相对活性较低。
无论是负载型铂催化剂还是氧化锌催化剂，比表面积的增加可以提高催化剂的活性和选择性。
较大的比表面积能够提供更多的活性位点，增加反应物和催化剂之间的接触面积，从而促进反应的进行。
因此，催化剂的比表面积对反应的效率和产率具有重要影响。
乙苯脱氢 催化剂 比表面积
乙苯脱氢催化剂比表面积
乙苯脱氢是一种催化反应，常使用铝氧化物(Al2O3)、钒氧化
物(V2O5) 或磷钨酸盐等作为催化剂。
这些催化剂的比表面积
可以影响反应的效率和选择性。
催化剂的比表面积是指在单位质量或单位体积的催化剂中，催化剂的活性表面积的大小。
催化剂比表面积越大，其活性位点的数量也越多，从而有更大的催化活性。
为了提高催化剂的比表面积，常采用的方法包括增加催化剂的孔隙结构、改变催化剂的颗粒大小或形状、制备多孔复合催化剂等。
催化剂的比表面积对于乙苯脱氢反应来说，影响包括：增加乙苯分子与催化剂的接触面积，提高反应速率；增大表面积可以提供更多的活性位点，增加反应的选择性或抑制副反应的发生；增加催化剂的孔隙结构，可以提高反应物的扩散性能，提高反应效率。
总之，催化剂的比表面积是影响乙苯脱氢反应的重要因素之一，通过控制催化剂的比表面积大小，可以优化催化剂的性能，提高反应的效率和选择性。
色谱法测催化剂比表面积实验报告 天津大学
图1色谱法测定催化剂比表面积流程图
1－N2钢瓶；2－减压阀；3－稳压阀；4－转子流量计；5－质量流量计；6－混合器；7－恒温管；8－热导池；9－分配器；10－定量管；11－六通阀；12, 13, 14, 15－样品管；16－分配器；17－恒温管；18－皂膜流量计；19－质量流量计；20－稳压阀；21－氢气发生器。
3.样品管体积是固定的，为什么每作一个实验点都要进行标定？
答：
每次N2进样流速都会改变，因而每次系统的稳态点都会发生变化。原先标定的峰面积由于设备稳态发生变化，都会有偏移。每作一个实验点都进行标定，可以保证在相同的设备稳态下，系统误差得到消除。因而每个实验点都要进行标定。
4.影响本实验误差的主要因素是什么？
（3）安装样品管将三个装有待测样品的样品管依次安装在从左至右的三个样品位上，第四个样品为标准气体通道，安装一空管即可。（样品管的两个端口各套两个o形密封圈，上圈至端口约5mm，为防止漏气，样品管夹套应尽量拧紧）
（4）安装定量管将选择好的定量管准确测量长度后安装在定量管位上，插到位即可。定量管体积可根据待测样品比表面积的大小选择合适的体积，定量管单位长度体积为4.5322ml/m。标定气体体积为定量管体积与六通阀死体积之和，即4.5322乘以定量管长度与死体积长度之和。
三、实验流程
本实验采用3H-2000Ⅱ型氮吸附比表面仪用色谱法测定催化剂的比表面，见图1。
四、实验步骤
（1）样品管的制备样品管应用重铬酸钾与浓硫酸配制的洗液浸泡后用蒸馏水冲洗干净烘干备用。
（2）装样将待测样品在110℃下烘干、恒重等预处理后，装入样品管（装样量以体积为标准，约为装样管体积的1/3至1/2以不影响流速为准），称量准确至0.1mg。
比表面积的测定与计算
比表面积的测定与计算比表面积的测定与计算1．Langmuir 吸附等温方程――Langmuir 比表面（1）Langmuir 理论模型吸附剂的表面是均匀的，各吸附中心的能量相同；吸附粒子间的相互作用可以忽略；吸附粒子与空的吸附中心碰撞才有可能被吸附，一个吸附粒子只占据一个吸附中心，吸附是单层的，定位的；在一定条件下，吸附速率与脱附速率相等，达到吸附平衡。
（2）等温方程吸附速率：ra∝(1-θ)P ra=ka(1-θ)P脱附速率rd∝θ rd=kdθ达到吸附平衡时：ka(1-θ)P=kdθ其中，θ=Va/Vm（Va―气体吸附质的吸附量；Vm--单分子层饱和吸附容量，mol/g），为吸附剂表面被气体分子覆盖的分数，即覆盖度。
设B= ka/kd ，则：θ= Va/Vm=BP/（1+BP），整理可得：P/V = P/ Vm+ 1/BVm以P/V～P作图，为一直线，根据斜率和截距，可以求出B和Vm值（斜率的倒数为Vm），因此吸附剂具有的比表面积为：Sg=Vm·A·σmA—Avogadro常数(6.023x1023/mol)σm—一个吸附质分子截面积(N2为16.2x10-20m2)，即每个氮气分子在吸附剂表面上所占面积。
本公式应用于：含纯微孔的物质；化学吸附。
2．BET吸附等温方程――BET比表面（目前公认为测量固体比表面的标准方法）（1）BET吸附等温方程：BET 理论的吸附模型是建立在Langmuir 吸附模型基础上的，同时认为物理吸附可分多层方式进行，且不等表面第一层吸满，在第一层之上发生第二层吸附，第二层上发生第三层吸附，……，吸附平衡时，各层均达到各自的吸附平衡，最后可导出：式中，C —常数等温方程。
因为实验的目的是要求出C和Vm，故又称为BET二常数公式。
（2）BET比表面积实验测定固体的吸附等温线，可以得到一系列不同压力P下的吸附量值V对P/P作图，为一直线，截距为1/ Vm斜率为:（C-1）/ VmC。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第14页/共62页
吸附量ν
Ⅳ型等温线是一种特殊类型的等温线，反应的是固体 均匀表面上谐式多层吸附的结果。（有毛细凝聚现象 发生） Ⅴ型等温线很少遇到，而且难以解释，虽然反映了吸 附质与吸附剂之间作用微弱的Ⅲ型等温线特点，但在 高压区又表现出有孔充填（毛细凝聚现象）。
第15页/共62页
吸附等温线形式
*假设温度控制在气体临界温度下，
α=f ( p/p0)
(1-5)
式中p0－－吸附质饱和蒸汽压
*气体吸附量普遍采用的是以换算到标准状态（STP）时的 气体体积容量（cm3或ml）表示，于是方程(1-5)改写为 ：
v= f ( p/p0)
(1-6)
第12页/共62页
Brunauer分类的五种等温线类型
下的饱和蒸汽压.
第6页/共62页
▀物理吸附
*物理吸附是吸附质分子靠范德华力（分子引力）在吸附剂表面 上吸附，它类似于蒸汽的凝聚和气体的液化。
*表面上剩余力场是表面原子配位不饱和造成的，作用力较弱， 致使物理吸附分子的结构变化不大，接近于原气体或液体中分子 的状态。
*物理吸附由于是范氏力起作用，而范氏力在同类或不同类的任 何分子间都存在，所以是非专一性的，在表面上可吸附多层。
第9页/共62页
比表面（specific surface area）与分散度
把边长为1cm的立方体逐渐分割成小立方体的情况：
边长l/m
1×10-2 1×10-3 1×10-5 1×10-7 1×10-9
立方体数
1 103 109 1015 1021
比表面S/（m2/m3）
6 ×102 6 ×103 6 ×105 6 ×107 6 ×109
通常采用氮气,氩气或氧气为吸附质进行多孔物的比 表面,孔体积,孔径的大小和分布的测定.也可通过完 整的吸附脱附曲线计算出介孔部分和微孔部分的体 积和表面积等.
吸附平衡等温线:以压力为横坐标,恒温条件下吸附质在
吸附剂上的吸附量为纵坐标的曲线.
通常用比压(相对压力)p/p0表示压力,p 为气体的真实压力,p0为气体在测量温度
第2页/共62页
技术参数
1.比表面积分析范围为0.0005 m2/g至无上限。 2.孔径的测量范围为3.5埃至5000埃。 3.微孔区段的分辨率为0.2埃。 4.孔体积最小检测: 0.0001 cc/g。
主要特点
1.单点、多点BET比表面积 ngmuir比表面积 3.BJH中孔、孔分布、孔大小及总孔体积和面积 4.标准配置密度函数理论（DFT/NLDFT）,DA,DR,HK,MP等微孔分析方法。 5.吸附热及平均孔径，总孔体积。 6.提供了测定H2 气体绝对压力的吸附等温线，增强了在燃料电池方面的应用。
Ⅳ型、Ⅴ型曲线则有吸附滞后环的可能原因
吸附时有孔壁的多分子层吸附和在孔中凝聚两种因素产 生，而脱附仅由毛细管凝聚所引起。 这就是说，吸附时首先发生多分子层吸附，只有当孔壁上的 吸附层达到足够厚度时才能发生凝聚现象；而在与吸附相同
吸附现象描述
在测定吸附量过程中发现，吸附剂吸附一种气体吸附质时，其吸附量（α）
α=f (T, p) T=常数 α=f ( p)称吸附等温线 p =常数 α=f (T)称吸附等压线 α=常数 p =f (T)称吸附等量线
(1-1) (1-2) (1-3) (1-4)
第11页/共62页
吸附现象及其描述
*气－固接触面来说，由于固体表面分子受力不均衡，就产生一个剩余 力场，这样就对气体分子产生吸附作用。 *吸附的分子仍是在不断运动的（例如振动）。 *气体分子能克服固体表面的引力，会离开表面造成脱附。 *吸附与脱附之间可以建立动态平衡.
第5页/共62页
吸附剂:具有吸附能力的固体物质.
吸附质:被吸附剂所吸附的物质,(如氮气).
▀比表面－－通常用来表示物质分散的程度，有两种常用的
表示方法：
1）一种是单位质量的固体所具有的表面积； 2）另一种是单位体积固体所具有的表面积。
S
SV
V
S
SW
W
W 和V分别为固体 的质量和体积，S 为其表面积
▀分散度－－把物质分散成细小微粒的程度称为分散度。物
质分割得越小，分散度越高，比表面也越大。
从表上可以看出，当将边长为10-2m的立方体分 割成10-9m的小立方体时，比表面增长了一千万倍。
可见达到nm级的超细微粒具有巨大的比表面积，因而具有许 多独特的表面效应，成为新材料和多相催化方面的研究热点。
第10页/共62页
吸附现象及其描述
吸附量表示方法
*在一定条件下，单位重量的固体吸附剂所吸附的吸附质的量或体积（一般 换算成标准状态STP）
仪器介绍
ASAP 2020系列全自动快速比表面积及中孔/微孔分析仪， 可同时进行一个样品的分析和两个样品的制备，仪器的操作软 件为先进的“Windows”软件，仪器可进行单点、多点BET比 表面积、Langmuir比表面积、BJH中孔、孔分布、孔大小及 总孔体积和面积、密度函数理论（DFT）、吸附热及平均孔大 小等的多种数据分析.仪器的工作原理为等温物理吸附的静态容 量法。
第7页/共62页
▀化学吸附
*化学吸附类似于化学反应，吸附质分子与吸附剂表面原 子间形成吸附化学键。
*被化学吸附的分子与原吸附质分子相比，由于吸附键的 强烈影响，结构变化较大。
*由于化学吸附同化学反应一样只能在特定的吸附剂－吸 附质之间进行所以具有专一性，并且在表面只能吸附一 层。
第8页/共62页
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
比表面（specific surface area）与分散度
第3页/共62页
1.1 物理吸附理论简单介绍 1.2 表面积计算 1.3 孔结构分析
第4页/共62页
1.1 物理吸附理论简单介绍
1.1.1 吸附现象及其描述 吸附现象:
吸附作用指的是一种物质的原子或分子附着在另一种物 质表面上的过程-----物质在界面上变浓的过程。界面上的 分子与相里面的分子所受的作用力不同而引起的。
Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ型曲线是凸形 Ⅲ、Ⅴ型是凹形
第13页/共62页
Ⅰ型等温线相当于朗格谬尔单层可逆吸附过程。 Ⅱ型等温线相当于发生在非孔或大孔固体上自由的单一 多层可逆吸附过程，位于p/p0=0.05-0.10的B点，是等温线 的第一个陡峭部，它表示单分子层饱和吸附量。 Ⅲ型等温线不出现B点，表示吸附剂与吸附质之间的作用 很弱.