最新氮气吸附脱附曲线

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n2吸附脱附等温线

n2吸附脱附等温线

n2吸附脱附等温线N2吸附脱附等温线是用于研究材料表面性质的一种重要手段。

本文将按照以下步骤,阐述N2吸附脱附等温线所包含的内容及其应用。

1. 什么是N2吸附脱附等温线?N2吸附脱附等温线是利用氮气对材料表面进行吸附和脱附实验,得到的吸附量与氮气压力的关系曲线。

这条曲线多数呈N形,其中有两个重要的节点:吸附量最大值和相应的氮气压力。

2. N2吸附脱附等温线的意义与应用N2吸附脱附等温线可以说明材料的孔结构、比表面积、孔径大小及分布等信息。

吸附量最大值可表示材料的比表面积,节点处的氮气压力则可表示孔径大小。

比表面积是影响材料催化、吸附等性质的重要因素之一。

通过测量比表面积,可以了解材料的催化活性、吸附能力、分离成分等性能特征。

孔径大小及分布则可影响材料的分离功能、传质性质、稳定性等。

3. 实验步骤进行N2吸附脱附实验的过程分为以下几个步骤:(1)样品处理:样品必须在真空环境中处理,将样品置于高温高真空条件下去除其水、气等杂质。

(2)吸附方法:以具有已知饱和压力和温度的氮气气体为吸附剂,将氮气不断注入试样,直至达到吸附平衡。

(3)脱附方法:在采用凝析法进行N2脱附时,降低温度或升高压力即可导致N2从孔中排放出来,直至脱附完毕。

(4)数据处理:利用吸附、脱附实验得到的数据(吸附量、氮气压力等),绘制出N2吸附脱附等温线。

4. 注意事项进行N2吸附脱附实验时需要注意以下几点:(1)确保样品表面处理干净,避免产生不必要的误差。

(2)严格控制温度、压力等实验条件,确保实验的准确性。

(3)根据所需测试范围,选择合适的测试量程和测试区间,避免测试数据超过量程或过分集中在某一范围内。

总之,N2吸附脱附等温线是解析材料性质的重要方法,通过实验的手段可以准确地了解材料的孔结构、比表面积、孔径大小及分布等信息,以此为依据,进行更深入的材料表面性质研究与应用。

N2吸脱附曲线说明

N2吸脱附曲线说明

关于氮气等温吸脱附计算比表面积、孔径分布的若干说明观人为色彩的数据。

经常听到有同学说去做个BET,其实做的不是BET,是氮气等温吸脱附曲线,BET(Brunauer-Emmet-Teller)只是对N2-Sorption isotherm中p/p0=0.05~0.35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Y轴,再将X轴相对压力粗略地分为低压(0.0-0.1)、中压(0.3-0.8)、高压(0.90-1.0)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(І型,ІІ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І型;低压端偏X轴说明与材料作用力弱(ІІІ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І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0.99左右时氮气吸附量的冷凝值。

◆几个常数※液氮温度77K时液氮六方密堆积氮分子横截面积0.162平方纳米,形成单分子层铺展时认为单分子层厚度为0.354nm※标况(STP)下1mL氮气凝聚后(假定凝聚密度不变)体积为0.001547mL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*0.001547=400/654=约0.61mL例:BET方法得到的比表面积则是S/(平方米每克)=4.354*Vm,其中Vm由BET方法处理可知Vm=1/(斜率+截距)此等温线属IUPAC 分类中的IV型,H1滞后环。

氮气吸脱附曲线与孔径分布

氮气吸脱附曲线与孔径分布

氮气吸脱附曲线与孔径分布氮气吸脱附曲线是用来表示在不同的温度下,在吸附剂表面吸附的氮气分子数量的变化情况的图表。

这种图表常用来研究吸附剂的性质和行为。

孔径分布指的是吸附剂中孔的大小和数量的分布情况。

吸附剂中的孔大小和数量会影响吸附剂的吸附性能,因此孔径分布也是研究吸附剂性质和行为的重要因素。

通常,氮气吸脱附曲线和孔径分布是通过物理分析技术测量得到的,例如气相色谱法(Gas Chromatography)或者比表面积分析法(BET方法)。

这些技术可以帮助我们了解吸附剂的性质和行为,并且有助于我们选择最合适的吸附剂来解决特定的问题。

在氮气吸脱附曲线图中,横坐标通常是温度,纵坐标是吸附的氮气分子数量。

在低温时,吸附剂表面的氮气分子数量通常很少,随着温度的升高,吸附的氮气分子数量也会增加。

当温度继续升高,吸附的氮气分子数量会达到最大值,这个值称为吸附平衡值。

在这个温度之后,随着温度的升高,吸附的氮气分子数量会开始减少,直到温度再次升高到一定值时,氮气分子会从吸附剂中脱附。

孔径分布描述的是吸附剂中孔的大小和数量的分布情况。

通常,我们会使用比表面积分析法(BET方法)来测量吸附剂的孔径分布。

在这种方法中,吸附剂被放在真空中,然后以一定的压力向吸附剂中注入氮气。

随着氮气流量的增加,吸附剂表面的氮气分子数量也会增加。

通过测量吸附剂表面吸附的氮气分子数量和注入的氮气流量之间的关系,我们就可以计算出吸附剂的孔径分布。

通过研究氮气吸脱附曲线和孔径分布,我们可以了解吸附剂的性质和行为,并且可以根据这些信息选择最合适的吸附剂来解决特定的问题。

例如,在气体分离过程中,我们可以根据氮气吸脱附曲线选择最适合的吸附剂来吸附某种特定的气体。

在水处理过程中,我们可以根据孔径分布选择最适合的吸附剂来吸附某种特定的污染物。

需要注意的是,氮气吸脱附曲线和孔径分布并不是吸附剂的唯一性质,还有许多其他的因素也会影响吸附剂的性质和行为,例如吸附剂的表面结构、表面电荷、表面比表面积等。

n2吸附–脱附曲线

n2吸附–脱附曲线

n2吸附–脱附曲线n2吸附–脱附曲线是研究材料吸附性能的重要手段之一。

它通过实验测定材料在不同温度下对氮气的吸附量,从而得到吸附–脱附曲线。

这条曲线可以反映材料的孔隙结构、比表面积以及吸附能力等信息,对于研究材料的吸附特性和应用具有重要意义。

n2吸附–脱附曲线实验通常采用比表面积测定仪进行,其原理是利用氮气在温度和压力控制下与材料表面发生吸附和脱附的过程。

在实验过程中,首先将待测样品放入比表面积测定仪中,然后通过控制温度和压力来实现氮气的吸附和脱附。

在吸附过程中,氮气会进入材料的孔隙结构中,使得样品的质量增加;而在脱附过程中,氮气会从孔隙结构中释放出来,导致样品质量减少。

通过测量样品质量的变化,可以得到不同温度下的吸附–脱附曲线。

n2吸附–脱附曲线的形状可以分为四个区域:I区、II区、III区和IV区。

在I区,随着相对压力的增加,吸附量迅速增加,这是因为氮气分子首先进入孔隙结构较大的部分;在II区,吸附量的增加逐渐减缓,这是因为较小孔隙的填充速度较慢;在III区,相对压力接近于1时,吸附量基本稳定,这是因为所有孔隙都已经填充满;在IV区,随着相对压力的减小,脱附过程开始,吸附量逐渐减少。

n2吸附–脱附曲线中的一些重要参数包括比表面积、孔径分布和孔容等。

比表面积是指单位质量或单位体积材料表面积的大小,它可以通过BET方法计算得到。

孔径分布是指不同孔径大小的孔隙在材料中所占的比例,它可以通过BJH法计算得到。

孔容是指单位质量或单位体积材料中孔隙所占的体积比例,它可以通过样品的准确质量和密度计算得到。

n2吸附–脱附曲线在材料科学和化学工程领域有着广泛的应用。

首先,它可以用于研究材料的孔隙结构和比表面积等性质,从而评价材料的储气、储能和分离等应用潜力。

其次,它还可以用于研究材料的吸附性能,例如用于催化剂和吸附剂等方面的研究。

此外,n2吸附–脱附曲线还可以用于评估材料的质量和稳定性,例如用于药物载体和生物材料等方面的研究。

n2吸附脱附等温线

n2吸附脱附等温线

n2吸附脱附等温线N2吸附脱附等温线是一种非常重要的表征物质吸附性能的方法,它可以揭示吸附剂和被吸附物质之间的相互作用和特性,为材料科学和化学领域的研究提供有力的支持。

下面我们来详细了解一下N2吸附脱附等温线的含义和应用。

一、N2吸附脱附等温线的基本概念N2吸附脱附等温线是指在一定温度下,将氮气吸附在样品表面并测量其吸附量和压力的变化,绘制出的吸附等温线图,也称为氮气吸附等温线。

其中,吸附等温线的坐标轴分别表示吸附剂(N2)的相对压力和吸附剂占据吸附剂和被吸附物质之间孔隙体积的百分比,即孔隙率。

通过N2吸附脱附等温线,我们可以获得吸附材料的许多物理性质,如孔径分布、比表面积、介孔体积、孔隙体积分布等等。

此外,它还可以用于评估吸附材料的性能,如吸附机理、吸附剂敏感性、吸附剂稳定性等等。

二、N2吸附脱附等温线的类型N2吸附脱附等温线通常可以分为五种类型,分别是:1.类型I等温线:由于大孔单一,吸附剂分子直接填充孔隙,通常见于膨胀型和树脂类物质。

2.类型II等温线:在低相对压力下出现很平缓的区域,表示大孔口发生准孔道狭窄,通常见于有孔型结构物质。

3.类型III等温线:表明孔径分布主要集中在介孔范围内,峰值很明显,通常见于沸石类、硅铝酸盐和金属有机骨架类材料等。

4.类型IV等温线:表示孔径分布主要在微孔范围内,吸附值随着相对压力增加快速上升,并达到饱和。

该类型等温线通常见于炭类和氧化钨等材料。

5.类型V等温线:由于孔径很小,需要强烈的吸附力才能使吸附剂进入其孔内。

该类型等温线通常见于碳分子筛和介孔硅材料等。

三、N2吸附脱附等温线的应用N2吸附脱附等温线在科学研究和工业应用中具有广泛的应用。

以下为具体应用:1. 材料表征:N2吸附脱附等温线可以揭示材料的孔径分布、比表面积、孔隙体积分布等,为材料表征提供了重要的信息。

2. 催化剂研究:N2吸附脱附等温线可以对催化剂进行活性研究,评估催化剂的比表面积和孔隙结构等性质,进而优化催化剂性能。

N2吸脱附曲线说明

N2吸脱附曲线说明

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,其实做的不是BET,是氮气等温吸脱附曲线,BET(Brunauer-Emmet-Teller)只是对N2-Sorption isotherm中p/p0=0.05~0.35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Y轴,再将X轴相对压力粗略地分为低压(0.0-0.1)、中压(0.3-0.8)、高压(0.90-1.0)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(І型,ІІ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І型;低压端偏X轴说明与材料作用力弱(ІІІ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І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0.99左右时氮气吸附量的冷凝值。

◆几个常数※液氮温度77K时液氮六方密堆积氮分子横截面积0.162平方纳米,形成单分子层铺展时认为单分子层厚度为0.354nm※标况(STP)下1mL氮气凝聚后(假定凝聚密度不变)体积为0.001547mL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*0.001547=400/654=约0.61mL※STP每mL氮气分子铺成单分子层占用面积4.354平方米例:BET方法得到的比表面积则是S/(平方米每克)=4.354*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。

N2-吸附脱附

N2-吸附脱附

氮气等温吸脱附计算比★★注意★★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,其实做的不是BET,是氮气等温吸脱附曲线,BET(Brunauer-Emmet-Teller)只是对N2-Sorption isotherm中p/p0=0.05~0.35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Y轴,再将X轴相对压力粗略地分为低压(0.0-0.1)、中压(0.3-0.8)、高压(0.90-1.0)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(І型,ІІ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І型;低压端偏X轴说明与材料作用力弱(ІІІ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І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0.99左右时氮气吸附量的冷凝值。

◆几个常数※液氮温度77K时液氮六方密堆积氮分子横截面积0.162平方纳米,形成单分子层铺展时认为单分子层厚度为0.354nm※标况(STP)下1mL氮气凝聚后(假定凝聚密度不变)体积为0.001547mL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*0.001547=400/654=约0.61mL※STP每mL氮气分子铺成单分子层占用面积4.354平方米例:BET方法得到的比表面积则是S/(平方米每克)=4.354*Vm,其中Vm由BET方法处理可知Vm=1/(斜率+截距)。

N2吸脱附曲线说明

N2吸脱附曲线说明

关于氮气等温吸脱附计算比表面积、孔径散布的假设干说明咱们拿到的数据,只有吸脱附曲线是真实的,积、孔径散布、孔容之类的都是带有主观人为色彩的数据。

常常听到有同窗说去做个BET,其实做的不是BET,是氮气等温吸脱附曲线,BET(Brunauer-Emmet-Teller)只是对N2-Sorption isotherm中p/p0=0.05~0.35之间的一小段用传奇中的BET公式处置了一下,取得单层吸附量数据Vm,然后据此算出比表面积,如此罢了。

◆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,其实能够这么明白得,以相对压力为X轴,吸附量为Y轴,再将X轴相对压力粗略地分为低压(0.0-0.1)、中压(0.3-0.8)、高压(0.90-1.0)三段。

那么吸附曲线在:低压端偏Y轴那么说明材料与氮有较强作使劲(І型,ІІ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І型;低压端偏X轴说明与材料作使劲弱(ІІІ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方式确实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І型中如最后上扬,那么粒子未必均匀。

平常取得的总孔容一般是取相对压力为0.99左右时氮气吸附量的冷凝值。

◆几个常数※液氮温度77K时液氮六方密堆积氮分子横截面积0.162平方纳米,形成单分子层铺展时以为单分子层厚度为0.354nm※标况(STP)下1mL氮气凝聚后(假定凝聚密度不变)体积为0.001547mL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,那么可知总孔容=400*0.001547=400/654=约0.61mL※ STP每mL分子铺成单分子层占用面积4.354平方米例:BET方式取得的比表面积那么是S/(平方米每克)=4.354*Vm,其中Vm由BET方式处置可知Vm=1/(斜率+截距)◆以SBA-15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。

(完整版)N2吸脱附曲线说明

(完整版)N2吸脱附曲线说明

(完整版)N2吸脱附曲线说明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,其实做的不是BET,是氮气等温吸脱附曲线,BET (Brunauer-Emmet-Teller)只是对N2-Sorption isotherm中p/p0=0.05~0.35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-T eller)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Y轴,再将X轴相对压力粗略地分为低压(0.0-0.1)、中压(0.3-0.8)、高压(0.90-1.0)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0.99左右时氮气吸附量的冷凝值。

◆几个常数※液氮温度77K时液氮六方密堆积氮分子横截面积0.162平方纳米,形成单分子层铺展时认为单分子层厚度为0.354nm※标况(STP)下1mL氮气凝聚后(假定凝聚密度不变)体积为0.001547mL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*0.001547=400/654=约0.61mL ※STP每mL氮气分子铺成单分子层占用面积4.354平方米例:BET方法得到的比表面积则是S/(平方米每克)=4.354*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。

N2吸脱附曲线说明

N2吸脱附曲线说明

N2吸脱附曲线说明计算氮等温吸附和解吸的比表面积和孔径分布的几点注意事项我们获得的数据只是真实的吸收-解吸曲线。

比表面积、孔径分布、孔容等都是主观和人为的数据。

经常听到一些学生说要做一个BET,但他们实际做的不是BET,而是氮气等温吸附-解吸曲线。

BET(Brunauer-Emmet-Teller)只处理N2-N2-吸附等温线中p/p0=0.05~0.35之间的一小段,用著名的BET公式获得单层吸附数据Vm,然后根据它计算比表面积,如此而已。

◆六种吸附等温线几乎每一本类似的参考书都会提到前五类是BDDT(布鲁纳-戴明-戴明-泰勒)。

首先,他们四个人把大量的等温线分成五类,而第六类台阶状的是星升。

每种类型都有一组语句。

事实上,可以理解,相对压力是X轴,氮吸附量是Y轴。

X轴相对压力大致分为三个部分:低压(0.0-0.1)、中压(0.3-0.8)和高压(0.90-1.0)。

那么吸附曲线为:低压端偏离y轴表明材料对氮气有很强的作用力。

类型??类型,类型iv),许多微孔由于微孔隙中的强吸附势,显示在吸附曲线的起点?类型;材料作用力(?)对低压端偏离x轴的解释较弱??类型五)。

中压端主要是氮气在材料孔隙中的冷凝和积聚。

中孔分析来自这些数据,包括样品颗粒堆积产生的孔和有序或梯度中孔内的孔。

BJH方法基于本节获得的孔径数据。

高压段可以大致看出颗粒堆积的程度,如?如果模型最终上升,粒子可能不均匀。

通常,当相对压力约为0.99时,获得的总孔体积通常是氮吸附的冷凝值。

◆几个常数※液氮温度为77K时,液氮六方密堆积态氮分子的横截面积为0.162平方纳米,形成单层铺展时,单层厚度为0.354纳米※在标准温度和压力下冷凝1毫升氮气后(假设冷凝密度不变),体积为0.001547毫升例如,当吸附曲线p/p0在下面的吸附图中最大时,如果氮气的吸附容量为约400毫升,可以看出总孔体积= 400 * 0.001547 = 400/654 =约0.61毫升STP占地4.354平方米/毫升的氮分子铺砌成单层。

N2 吸附脱附

N2 吸附脱附

氮气等温吸脱附计算比★★注意★★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,其实做的不是BET,是氮气等温吸脱附曲线,BET(Brunauer-Emmet-Teller)只是对N2-Sorption isotherm中p/p0=0.05~0.35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Y轴,再将X轴相对压力粗略地分为低压(0.0-0.1)、中压(0.3-0.8)、高压(0.90-1.0)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(І型,ІІ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І型;低压端偏X轴说明与材料作用力弱(ІІІ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І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0.99左右时氮气吸附量的冷凝值。

◆几个常数※液氮温度77K时液氮六方密堆积氮分子横截面积0.162平方纳米,形成单分子层铺展时认为单分子层厚度为0.354nm※标况(STP)下1mL氮气凝聚后(假定凝聚密度不变)体积为0.001547mL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*0.001547=400/654=约0.61mL※STP每mL氮气分子铺成单分子层占用面积4.354平方米例:BET方法得到的比表面积则是S/(平方米每克)=4.354*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。

N2吸脱附曲线说明

N2吸脱附曲线说明

N2吸脱附曲线说明(总4页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除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,其实做的不是BET,是氮气等温吸脱附曲线,BET(Brunauer-Emmet-Teller)只是对N2-Sorption isotherm中p/p0=0.05~0.35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Y轴,再将X轴相对压力粗略地分为低压(0.0-0.1)、中压(0.3-0.8)、高压(0.90-1.0)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0.99左右时氮气吸附量的冷凝值。

◆几个常数※液氮温度77K时液氮六方密堆积氮分子横截面积0.162平方纳米,形成单分子层铺展时认为单分子层厚度为0.354nm※标况(STP)下1mL氮气凝聚后(假定凝聚密度不变)体积为0.001547mL 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*0.001547=400/654=约0.61mL※ STP每mL氮气分子铺成单分子层占用面积4.354平方米例:BET方法得到的比表面积则是S/(平方米每克)=4.354*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。

氮气吸脱附曲线不闭合

氮气吸脱附曲线不闭合

氮气吸脱附曲线不闭合引言氮气吸脱附曲线是研究材料表面性质的重要手段之一。

它主要通过测量物质在一定温度下吸附和脱附气体的等温曲线来分析材料的吸附性能。

然而,在实际应用中,我们有时会观察到氮气吸脱附曲线不闭合的现象。

本文旨在探讨氮气吸脱附曲线不闭合的原因及其对材料性质分析的影响。

什么是氮气吸脱附曲线氮气吸附氮气吸附是指当氮气与材料表面接触时,由于物质表面的吸附位点,氮气分子会被吸附到物质表面形成一层吸附层。

吸附层的厚度和气体分子在表面上的堆积程度与温度、压力等因素有关。

氮气脱附氮气脱附是指当吸附层所经历的温度升高或压力降低时,由于热力学原因,原本被吸附在表面上的氮气分子会逐渐从表面脱附。

氮气吸脱附曲线氮气吸脱附曲线是通过测量吸附物质在一定温度下吸附和脱附氮气的等温曲线来分析材料的表面性质。

通常,曲线的横坐标表示气体吸附量,纵坐标表示相对压力(吸附量与氮气饱和蒸汽压的比值)。

在低相对压力范围内,氮气吸附量随着相对压力的增加而迅速增加,呈现出明显的吸附阶段。

而在高相对压力范围内,由于吸附位点有限,吸附量趋于饱和,曲线逐渐趋于平缓。

氮气吸脱附曲线不闭合的原因1.多孔材料的渗透性:氮气在多孔材料中可能会发生渗透,导致吸附曲线不闭合。

当氮气进入材料内部后,无法完全脱附出来,从而导致吸脱附曲线的不闭合。

2.表面活性物质的存在:某些材料的表面可能存在一些表面活性物质,这些物质会与氮气发生相互作用,从而影响吸附过程。

这种相互作用可能会导致吸附曲线不闭合。

3.实验条件的误差:实验过程中,包括温度、压力测量等实验条件的误差也可能导致吸脱附曲线不闭合。

这些误差可能来自于仪器本身的精度限制,或者实验者操作技巧等方面。

氮气吸脱附曲线不闭合对材料性质分析的影响1.孔隙结构分析受限:由于吸附曲线不闭合,我们无法准确地确定材料的孔隙结构,如孔径分布、比表面积等参数。

这对于研究材料的孔隙结构与性能之间的关系具有重要意义。

2.比表面积计算误差:吸附曲线闭合性是计算材料比表面积的基础。

N2吸脱附曲线说明

N2吸脱附曲线说明

关于氮气等温吸脱附计算比概况积、孔径分布的若干说明之巴公井开创作我们拿到的数据,只有吸脱附曲线是真实的,比概况积、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,其实做的不是BET,是氮气等温吸脱附曲线,BET (Brunauer-Emmet-Teller)只是对N2-Sorption isotherm中p/p0=0.05~0.35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,然后据此算出比概况积,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Y轴,再将X轴相对压力粗略地分为低压(0.0-0.1)、中压(0.3-0.8)、高压(0.90-1.0)三段。

那么吸附曲线在:低压端偏Y轴则说明资料与氮有较强作用力(І型,ІІ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І型;低压端偏X轴说明与资料作用力弱(ІІІ型,Ⅴ型)。

中压端多为氮气在资料孔道内的冷凝积聚,介孔分析就来源于这段数据,包含样品粒子堆积发生的孔,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І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0.99左右时氮气吸附量的冷凝值。

◆几个常数※※※STP每mL氮气例:BET方法得到的比概况积则是S/(平方米每克)=4.354*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概况,对有序介孔资料用BET方法计算比概况积时取相对压力p/p0 = 0.10~0.29比较适合。

氮气吸脱附曲线不闭合

氮气吸脱附曲线不闭合

氮气吸脱附曲线不闭合
氮气吸脱附法是固体表面和多孔材料的主要表征方法之一。

通过在低
温下将氮气吸附在材料表面上,然后在升高温度时从材料表面脱附出来,可以获得一组温度与氮气吸附量之间的曲线,即氮气吸脱附曲线。

然而,在某些情况下,氮气吸脱附曲线可能不闭合,这表明材料表面
和孔道结构存在一定的不规则性和非均匀性。

针对氮气吸脱附曲线不闭合的问题,可以采取如下措施进行改进:
1. 优化孔道结构设计。

孔道结构的不规则性和非均匀性会导致氮气吸
脱附曲线不闭合,因此可以通过优化孔道结构设计,提高孔道的均匀
性和规则性,减少孔道直径和长度的差异,以此获得更加规范的氮气
吸脱附曲线。

2. 改善样品表面处理。

样品表面处理是影响氮气吸脱附曲线闭合的另
一个重要因素。

如果表面存在未去除的污染物或者呈不规则形状,则
会对氮气吸附产生干扰,从而导致曲线不闭合。

在实验前可以对样品
进行充分的清洁和表面处理,确保表面光滑、干净,以此获得更加精
确的氮气吸脱附曲线数据。

3. 调整实验条件。

实验条件的不同也会影响氮气吸脱附曲线的闭合程
度。

可以调整实验温度、压力、持续时间等条件,以获得更加优化的实验结果,并确定曲线闭合的最佳条件。

总之,氮气吸脱附法是一种常见的材料表征方法,但如果出现曲线不闭合的情况,则可能需要进行进一步的优化和改进。

通过优化孔道结构设计、改善样品表面处理和调整实验条件等措施,可以获得更加精确和可靠的氮气吸脱附曲线数据,并为材料性能的研究和应用提供更加准确的信息和支持。

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1
1. I 类吸附等温线都有哪些特点?哪种多孔材料表现为I 类吸附等温线?2
I型等温线弯向P/P0轴,其后的曲线呈水平或近水平状,吸附量接近一3
个极限值,是典型的Langmuir等温线。

吸附量趋于饱和是由于受到吸附气体能4
进入的微孔体积的制约,而不是由于内部表面积。

在P/P0非常低时吸附量急剧5
上升,这是因为在狭窄的微孔(分子尺寸的微孔)中,吸附剂-吸附物质的相互6
作用增强,从而导致在极低相对压力下的微孔填充。

但当达到饱和压力时7
(P/P0>0.99),可能会出现吸附质凝聚,导致曲线上扬。


8
微孔材料表现为I类吸附等温线。

对于在77K的氮气和87•K的氩气吸9
附而言,I(a):• 是只具有狭窄微孔材料的吸附等温线,一般孔宽小于1•nm。

10
•I(b):• 微孔的孔径分布范围比较宽,可能还具有较窄介孔。

这类材料的一般孔11
宽小于2.5•nm。

•具有相对较小外表面的微孔固体(例如,某些活性炭,沸石分12
子筛和某些多孔氧化物)具有可逆的I型等温线。

其特点是吸附很快达到饱和。

13

14
2. II 类吸附等温线都有哪些特点?哪种多孔材料表现为II 类吸附等温15
线?
16
无孔或大孔材料产生的气体吸附等温线呈现可逆的II 类等温线。

其线17
形反映了不受限制的单层-多层吸附。

如果膝形部分的曲线是尖锐的,应该能看18
到拐点B,它是中间几乎线性部分的起点——该点通常对应于单层吸附完成并结19
束;如果这部分曲线是更渐进的弯曲(即缺少鲜明的拐点B),表明单分子层的20
覆盖量和多层吸附的起始量叠加。

当P/P0•=1 时,还没有形成平台,吸附还没21
有达到饱和,多层吸附的厚度似乎可以无限制地增加。


22
3. III 类吸附等温线都有哪些特点?哪种多孔材料表现为III 类吸附等温23
线?
24
III型等温线也属于无孔或大孔固体材料。

它不存在B点,因此没有可25
识别的单分子层形成;吸附材料-吸附气体之间的相互作用相对薄弱,吸附分子26
在表面上在最有引力的部位周边聚集。

对比II型等温线,在饱和压力点(即,27
在P/P0=1处)的吸附量有限。


28
4. IV 类吸附等温线都有哪些特点?哪种多孔材料表现为IV 类吸附等温29
线?
30
IV型等温线是来自介孔类吸附剂材料(例如,许多氧化物胶体,工业31
吸附剂和介孔分子筛)。

介孔的吸附特性是由吸附剂-吸附物质的相互作用,以及32
在凝聚状态下分子之间的相互作用决定的。

在介孔中,介孔壁上最初发生的单层33
-多层吸附与II型等温线的相应部分路径相同,但是随后在孔道中发生了凝聚。

34
孔凝聚是这样一种现象:一种气体在压力P小于其液体的饱和压力P0时,在一35
个孔道中冷凝成类似液相。

一个典型的IV型等温线特征是形成最终吸附饱和的36
平台,但其平台长度是可长可短(有时短到只有拐点)。

IVa型等温线的特点是37
在毛细管凝聚后伴随回滞环。

当孔宽超过一定的临界宽度,开始发生回滞。

孔宽38
取决于吸附系统和温度,例如,在筒形孔中的氮气/77K和氩气/87K吸附,临界39
孔宽大于4nm。

具有较小宽度的介孔吸附材料符合IVb型等温线,脱附曲线完全40
可逆。

原则上,在锥形端封闭的圆锥孔和圆柱孔(盲孔)也具有IVb型等温线。

41

42
5. V类吸附等温线都有哪些特点?哪种多孔材料表现为V类吸附等温线?
43
在P/P0较低时,V型等温线形状与III型非常相似,这是由于吸附材44
料-吸附气体之间的相互作用相对较弱。

在更高的相对压力下,存在一个拐点,45
这表明成簇的分子填充了孔道。

例如,具有疏水表面的微/介孔材料的水吸附行46
为呈V型等温线。

47
6.VI 类吸附等温线都有哪些特点?哪种多孔材料表现为VI 类吸附等温48
线?
49
VI型等温线以其台阶状的可逆吸附过程而著称。

这些台阶来自在高度均匀50
的无孔表面的依次多层吸附,即材料的一层吸附结束后再吸附下一层。

台阶高度51
表示各吸附层的容量,而台阶的锐度取决于系统和温度。

•在液氮温度下的氮气52
吸附,无法获得这种等温线的完整形式。

VI型等温线中最好的例子是石墨化炭53
黑在低温下的氩吸附或氪吸附。

54
55
56
1.H1型回滞环所显示的孔结构信息
57
孔径分布较窄的圆柱形均匀介孔材料具有H1 型回滞环,例如,在模板化二58
氧化硅(MCM-41,MCM-48,SBA-15)、可控孔的玻璃和具有有序介孔的碳材料中59
都能看到H1 型回滞环。

通常在这种情况下,由于孔网效应最小,其最明显标志60
就是回滞环的陡峭狭窄,这是吸附分支延迟凝聚的结果。

但是,H1 型回滞环也61
会出现在墨水瓶孔的网孔结构中,其中“孔颈”的尺寸分布宽度类似于孔道/空62
腔的尺寸分布的宽度(例如,3DOM 碳材料)
63
2. H2型回滞环所表示的孔结构信息
64
H2 型回滞环是由更复杂的孔隙结构产生的,网孔效应在这里起了重要作65
用。

其中,H2(a)是孔“颈”相对较窄的墨水瓶形介孔材料。

H2(a)型回滞环的66
特征是具有非常陡峭的脱附分支,这是由于孔颈在一个狭窄的范围内发生气穴控67
制的蒸发,也许还存在着孔道阻塞或渗流。

许多硅胶,一些多孔玻璃(例如,耐68
热耐蚀玻璃)以及一些有序介孔材料(如SBA-16 和KIT-5 二氧化硅)都具有69
H2(a)型回滞环。

70
H2(b)是孔“颈”相对较宽的墨水瓶形介孔材料。

H2(b)型回滞环也与孔道71
堵塞相关,但孔颈宽度的尺寸分布比H2(a)型大得多。

在介孔硅石泡沫材料和某72
些水热处理后的有序介孔二氧化硅中,可以看到这种类型的回滞环实例。


73
3. H3型回滞环能带给我们的孔结构信息•
74
H3 见于层状结构的聚集体,产生狭缝的介孔或大孔材料。

H3型的回滞环有75
两个不同的特征:(i)吸附分支类似于II型等温吸附线;(ii)脱附分支的下限76
通常位于气穴引起的P/P0压力点。

这种类型的回滞环是片状颗粒的非刚性聚集77
体的典型特征(如某些粘土)。

另外,这些孔网都是由大孔组成,并且它们没有78
被孔凝聚物完全填充。


79
4. H4型回滞环都告诉我们哪些孔结构信息?•
80
H4 型回滞环与H3 型的回滞环有些类似,但吸附分支是由I 型和II 型等81
温线复合组成,在P/P0的低端有非常明显的吸附量,与微孔填充有关。

H4 型的82
回滞环通常发现于沸石分子筛的聚集晶体、一些介孔沸石分子筛和微-介孔碳材83
料,是活性炭类型含有狭窄裂隙孔的固体的典型曲线。


84
5. H5型回滞环的孔结构信息•
85
H5:很少见,发现于部分孔道被堵塞的介孔材料。

虽然H5 型回滞环很少见,86
但它有与一定孔隙结构相关的明确形式,即同时具有开放和阻塞的两种介孔结构87
(例如,插入六边形模板的二氧化硅)。

通常,对于特定的吸附气体和吸附温度,88
H3,H4和H5 回滞环的脱附分支在一个非常窄的P/P0 范围内急剧下降。

例如,89
在液氮下的氮吸附中,这个范围是 P/P0•~0.4-0.5。

这是H3,H4 和H5 回滞环90
的共同特征。


91
92。

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