关于氮气等温吸脱附计算比表面积、孔径分布的若干说明

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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、孔径分布得若干说明我们拿到得数据,只有吸脱附曲线就是真实得,比表面积、孔径分布、孔容之类得都就是带有主观人为色彩得数据。

经常听到有同学说去做个BET,其实做得不就是BET,就是氮气等温吸脱附曲线,BET(Brunauer—Emmet-Teller)只就是对N2-Sorptionisotherm中p/p0=0。

05~0.35之间得一小段用传说中得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。

ﻫ◆六类吸附等温线类型几乎每本类似参考书都会提到,前五种就是BDDT(Brunauer—Deming-Deming—Teller)分类,先由此四人将大量等温线归为五类,阶梯状得第六类为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:ﻫ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得冷凝积聚,介孔分析就来源于这段数据,包括样品粒子堆积产生得孔,有序或梯度得介孔范围内孔道。

BJH方法就就是基于这一段得出得孔径数据;ﻫ高压段可粗略地瞧出粒子堆积程度,如І型中如最后上扬,则粒子未必均匀。

平常得到得总孔容通常就是取相对压力为0。

99左右时氮气吸附量得冷凝值。

◆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。

354nmﻫ※标况(STP)下1mL氮气凝聚后(假定凝聚密度不变)体积为0、001547mLﻫ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。

氮气等温吸脱附计算比表面积、孔径分布、样品要求、经典书目、论文

氮气等温吸脱附计算比表面积、孔径分布、样品要求、经典书目、论文

氮⽓等温吸脱附计算⽐表⾯积、孔径分布、样品要求、经典书⽬、论⽂来源⼁⼩⽊⾍论坛⽬的:是让⼤家对氮⽓等温吸脱附有⼀个基本的理解和概念,不会讲太多源头理论,内容不多,⼒求简明实⽤。

本⼈有幸接触吸脱附知识的理论和实践,做个总结⼀是长久以来的⼼愿,⼆则更希望能和⼤家共同学习、探讨和提⾼。

由于内容是⾃⼰的总结和认识,很可能会有部分错误,希望⼤家能给予建议、批评和指导,好对内容做进⼀步的完善。

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。

氮气等温线及算比表面和孔径分布

氮气等温线及算比表面和孔径分布

氮气等温吸脱附计算比表面积、孔径分布◆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(I型,II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1.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0.354nm2.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0.61mL3.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。

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 = 0.10~0.29比较适合。

N2吸脱附曲线说明

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◆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,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。

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氮气等温吸脱附

氮气等温吸脱附

【资源】关于氮气等温吸脱附计算比表面积、孔径分布的若干说明★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★小木虫(金币+1):奖励一下,鼓励发有价值的话题dy322112:标题高亮2010-12-16 16:31zhangwengui330(金币+10):很好很强大,欢迎原创!!2010-12-16 17:02:55jinkai838(金币+10):perfect 2010-12-16 20:46:19jinkai838:为什么加这么多的分,因为我们是论坛,我们鼓励原创,鼓励用自己的语言,自己的经验,来表述科学,我们也喜欢读书,但是我们更推崇这样的自己发表理解的帖子!2010-12-16 20:48:48jinkai838:标题高亮2010-12-16 20:49目的:是让大家对氮气等温吸脱附有一个基本的理解和概念,不会讲太多源头理论,内容不多,力求简明实用。

本人有幸接触吸脱附知识的理论和实践,做个总结一是长久以来的心愿,二则更希望能和大家共同学习、探讨和提高。

由于内容是自己的总结和认识,很可能会有部分错误,希望大家能给予建议、批评和指导,好对内容做进一步的完善。

★★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。

N2吸脱附曲线说明

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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。

氮气等温线及比表面和孔径分布

氮气等温线及比表面和孔径分布

氮气等温吸脱附计算比表面积、孔径分布◆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(I型,II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(三型,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1.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0.354nm2.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0.61mL3.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。

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 = 0.10~0.29比较适合。

关于氮气等温吸脱附计算比表面积、孔径分布的若干说明

关于氮气等温吸脱附计算比表面积、孔径分布的若干说明

【资源】关于氮气等温吸脱附计算比表面积、孔径分布的若干说明★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★小木虫(金币+1):奖励一下,鼓励发有价值的话题dy322112:标题高亮 2010-12-16 16:31zhangwengui330(金币+10):很好很强大,欢迎原创!! 2010-12-16 17:02:55jinkai838(金币+10):perfect 2010-12-16 20:46:19jinkai838:为什么加这么多的分,因为我们是论坛,我们鼓励原创,鼓励用自己的语言,自己的经验,来表述科学,我们也喜欢读书,但是我们更推崇这样的自己发表理解的帖子! 2010-12-16 20:48:48jinkai838:标题高亮 2010-12-16 20:49目的:是让大家对氮气等温吸脱附有一个基本的理解和概念,不会讲太多源头理论,内容不多,力求简明实用。

本人有幸接触吸脱附知识的理论和实践,做个总结一是长久以来的心愿,二则更希望能和大家共同学习、探讨和提高。

由于内容是自己的总结和认识,很可能会有部分错误,希望大家能给予建议、批评和指导,好对内容做进一步的完善。

★★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。

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,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,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

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,?理,W 型),较多微孔存在时由于微孔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=~ 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 已。

♦六类吸附等温线类型相对压力F/几几乎每本类似参考书都会提到,前五种是 BDDT (Bru nauer-Demi ng-Demi ng-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Vm ,然后据此算出比表面积,如此而内强吸附势,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,女口 ?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左右时氮气吸附量的冷凝值。

♦几个常数’探液氮温度77K 时液氮六方密堆积氮分子横截面积平方纳米,形成单分子层铺展时认为单 分子层厚度为探标况(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/pO 最大时氮气吸附量约为400 mL ,则可知总孔容=400*=400/654 =约探STP 每mL 氮气分子铺成单分子层占用面积平方米例: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)I ♦以SBA-15分子筛的吸附等温线为例加以说明450200100此等温线属lUPAC 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

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,"型),较多微孔存在时由于微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(Bru nauer-Demi ng-Demi ng-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。

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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。

♦几个常数探液氮温度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探标况(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探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450100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。

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◆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。

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,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,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。

关于氮气等温吸脱附计算比表面积、孔径分布的若干说明

关于氮气等温吸脱附计算比表面积、孔径分布的若干说明

目的:是让大家对氮气等温吸脱附有一个基本的理解和概念,不会讲太多源头理论,内容不多,力求简明实用。

本人有幸接触吸脱附知识的理论和实践,做个总结一是长久以来的心愿,二则更希望能和大家共同学习、探讨和提高。

由于内容是自己的总结和认识,很可能会有部分错误,希望大家能给予建议、批评和指导,好对内容做进一步的完善。

★★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

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袁州冬雪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.常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近似参考书都会提到,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,门路状的第六类为Sing增加.每种类型都会有一套说法,其实可以这么懂得,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.那末吸附曲线在: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衰(ІІІ型,Ⅴ型). 中压端多为氮气在资料孔道内的冷凝积聚,介孔分析就来历于这段数据,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,则粒子未必平均.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.在p/p0 =0.5~0.8左右吸附量有一突增.该段的位置反映了样品孔径的大小,其变更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概况积、孔容和孔径分布.对其比概况积的分析一般采取BET (Brunauer-Emmett-Teller)方法.孔径分布通常采取BJH (Barrett-Joiner- Halenda)模子.◆Kelvin方程Kelvin方程是BJH模子的基础,由Kelvin方程得出的直径加上液膜厚度就是孔道直径.弯曲液面曲率半径R‘=2γVm/,若要算弯曲液面发生的孔径R,则有R’Cosθ=R,由于分歧资料的接触角θ分歧,下图给出的不思索接触角情况弯曲液面曲率半径R‘和相对压力p/po对应图:◆滞后环※滞后环的发生原因这是由于毛细管凝集作用使N2 分子在低于常压下冷凝填充了介孔孔道,由于开端发生毛细固结时是在孔壁上的环状吸附膜液面上停止,而脱附是从孔口的球形弯月液面开端,从而吸脱附等温线不相重合,往往形成一个滞后环.还有别的一种说法是吸附时液氮进入孔道与资料之间接触角是前进角,脱附时是后退角,这两个角度分歧导致使用Kelvin方程时出现差别.当然有能够是二者的共同作用,个人倾向于认同前者,至少直觉上(玄乎?)前者说得通些.※滞后环的种类滞后环的特征对应于特定的孔布局信息,分析这个比较考验对Kelvin方程的懂得.H1是平均孔模子,可视为直筒孔便于懂得.但有些同学在解谱时会说由H1型滞后环可知SBA-15具有有序六方介孔布局,这是错误的说法.H1型滞后环可以看出有序介孔,但是否是六方、四方、三角就不知道了,六方是小角XRD 看出来的东西,这是分明的张冠李戴;H2比较难诠释,一般认为是多孔吸附质或平均粒子堆积孔造成的,多认为是“ink bottle”,等小孔径瓶颈中的液氮脱附后,束缚于瓶中的液氮气体会骤然逸出;H3与H4相比高压端吸附量大,认为是片状粒子堆积形成的狭缝孔;H4也是狭缝孔,区别于粒子堆集,是一些近似由层状布局发生的孔.※中压部分有较大吸附量但不发生滞后环的情况在相对压力为0.2-0.3左右时,根据Kelvin方程可知孔半径是很小,有效孔半径只有几个吸附质分子大小,不会出现毛细管凝集现象,吸脱附等温线重合,MCM-41孔径为2、3个nm时有序介孔吸脱附其实不出现滞后环.◆介孔分析通常采取的都是BJH模子(Barrett-Joiner- Halenda),是Kelvin方程在圆筒模子中的应用,适用于介孔范围,所得成果比实际偏小. 针对MCM-41、SBA-15孔布局分析的具更高精度的KJS(Kruk-Jaroniec-Sayari)及其修正方法,KJS出来时用高度有序的MCM41为资料停止孔分析,连系XRD成果,得出了比BJH有更高精度的KJS方程,适用孔径分析范围在2-6.5nm之间.后来又做了推广,使之有较大的适用范围,可用于SBA-15孔布局(4.6-30nm)的表征.◆关于t-Plot和αs方法是对整条吸附或脱附曲线的处理方法,t-Plot可懂得为thickness图形法,以氮气吸附量对单分子层吸附量作图,凝集时形成的吸附膜平均厚度是平均吸附层数乘以单分子层厚度(0.354nm),比概况◆微孔分析含微孔资料的微孔分析对真空度,节制系统,温度传感器有分歧的要求,测试时间也比较长,时间能够是普通样品的十倍甚至二十倍.由于微孔尺寸和探针分子大小相差有限,部分微孔探针分子尚不克不及进入,解析方法要根据分歧的样品来定,需要时可鉴戒相关文献方法来参考,再则自己做一批样品采取的是一种分析方法,成果的趋势多半是正确的.现在用一种模子来分析所有范围的孔径分布还是有些坚苦,非线性密度泛涵实际(NLDFT)听说是可以,但论文中采取的较少.★送样提醒★明白测试目标:比概况积和孔布局对活性中心分布,反应物产品停留发生影响,因焙烧温度等处理导致比概况分歧等情况,不要没事随便做个比概况的孔分布看看. 基本上以做实验时所用的状态为准,烘干送样,要说明样品种类,大约比概况积,一般要提供够100平方米概况积的样品(如活性炭比概况一般是700左右,则提供0.2g足够).如果平时所用催化剂是成型后再做反应,则成型后送样,这样成果比较客观.分子筛样品一般不必成型,特别是介孔分子筛成型时则不克不及用较大压力,否则辛辛苦苦做出来能够毁于一压.◆论坛相关帖子,谢谢各位!。

N吸脱附曲线说明

N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(?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

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杨若古兰创作我们拿到的数据,只要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客观人为色彩的数据.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添加.每一品种型都会有一套说法,其实可以这么理解,以绝对压力为X轴,氮气吸附量为Y轴,再将X轴绝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感化力(І型,ІІ型,Ⅳ型),较多微孔存在时因为微孔内强吸附势,吸附曲线起始时呈І型;低压端偏X轴说明与材料感化力弱(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型中如最初上扬,则粒子未必均匀.平常得到的总孔容通常是取绝对压力为0.99摆布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添加,此时N2 分子以单层到多层吸附在介孔的内概况,对有序介孔材料用BET方法计算比概况积时取绝对压力p/p0 = 0.10~0.29比较适合.在p/p0 =0.5~0.8摆布吸附量有一突增.该段的地位反映了样品孔径的大小,其变更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概况积、孔容和孔径分布.对其比概况积的分析普通采取BET (Brunauer-Emmett-Teller)方法.孔径分布通常采取BJH (Barrett-Joiner- Halenda)模型.◆Kelvin方程Kelvin方程是BJH模型的基础,由Kelvin方程得出的直径加上液膜厚度就是孔道直径.曲折液面曲率半径R‘=2γVm/,若要算曲折液面发生的孔径R,则有R’Cosθ=R,因为分歧材料的接触角θ分歧,下图给出的不考虑接触角情况曲折液面曲率半径R‘和绝对压力p/po对应图:◆滞后环※滞后环的发生缘由这是因为毛细管凝聚感化使N2 分子在低于常压下冷凝填充了介孔孔道,因为开始发生毛细凝结时是在孔壁上的环状吸附膜液面上进行,而脱附是从孔口的球形弯月液面开始,从而吸脱附等温线不相重合,常常构成一个滞后环.还有另外一种说法是吸附时液氮进入孔道与材料之间接触角是前进角,脱附时是后退角,这两个角度分歧导导致用Kelvin方程时出现差别.当然有可能是二者的共同感化,个人倾向于认同前者,至多直觉上(玄乎?)前者说得通些.※滞后环的品种滞后环的特征对应于特定的孔结构信息,分析这个比较考验对Kelvin方程的理解.H1是均匀孔模型,可视为直筒孔便于理解.但有些同学在解谱时会说由H1型滞后环可知SBA-15具有有序六方介孔结构,这是错误的说法.H1型滞后环可以看出有序介孔,但是否是六方、四方、三角就不晓得了,六方是小角XRD看出来的东西,这是明显的张冠李戴;H2比较难解释,普通认为是多孔吸附质或均匀粒子堆积孔形成的,多认为是“ink bottle”,等小孔径瓶颈中的液氮脱附后,束缚于瓶中的液氮气体会突然逸出;H3与H4比拟高压端吸附量大,认为是片状粒子堆积构成的狭缝孔;H4也是狭缝孔,区别于粒子堆集,是一些类似由层状结构发生的孔.※中压部分有较大吸附量但不发生滞后环的情况在绝对压力为0.2-0.3摆布时,根据Kelvin方程可知孔半径是很小,无效孔半径只要几个吸附质分子大小,不会出现毛细管凝聚景象,吸脱附等温线重合,MCM-41孔径为2、3个nm时有序介孔吸脱附其实不出现滞后环.◆介孔分析通常采取的都是BJH模型(Barrett-Joiner- Halenda),是Kelvin方程在圆筒模型中的利用,适用于介孔范围,所得结果比实际偏小. 针对MCM-41、SBA-15孔结构分析的具更高精度的KJS (Kruk-Jaroniec-Sayari)及其批改方法,KJS出来时用高度有序的MCM41为材料进行孔分析,结合XRD结果,得出了比BJH有更高精度的KJS方程,适用孔径分析范围在2-6.5nm之间.后来又做了推广,使之有较大的适用范围,可用于SBA-15孔结构(4.6-30nm)的表征.◆关于t-Plot和αs方法是对整条吸附或脱附曲线的处理方法,t-Plot可理解为thickness图形法,以氮气吸附量对单分子层吸附量作图,凝聚时构成的吸附膜平均厚度是平均吸附层数乘以单分子层厚度(0.354nm),比概况◆微孔分析含微孔材料的微孔分析对真空度,控制零碎,温度传感器有分歧的请求,测试时间也比较长,时间可能是普通样品的十倍甚至二十倍.因为微孔尺寸和探针分子大小相差无限,部分微孔探针分子尚不克不及进入,解析方法要根据分歧的样品来定,须要时可借鉴相干文献方法来参考,再则本人做一批样品采取的是一种分析方法,结果的趋势多半是准确的.此刻用一种模型来分析所有范围的孔径分布还是有些困难,非线性密度泛涵理论(NLDFT)听说是可以,但论文中采取的较少.★送样提醒★明确测试目的:比概况积和孔结构对活性中间分布,反应物产品停留发生影响,因焙烧温度等处理导致比概况分歧等情况,不要没事随便做个比概况的孔分布看看. 基本上以做实验时所用的形态为准,烘干送样,要说明样品品种,大约比概况积,普通要提供够100平方米概况积的样品(如活性炭比概况普通是700摆布,则提供0.2g足够).如果平时所用催化剂是成型后再做反应,则成型后送样,如许结果比较客观.分子筛样品普通不必成型,特别是介孔分子筛成型时则不克不及用较大压力,否则辛辛劳苦做出来可能毁于一压.◆论坛相干帖子,感谢各位!。

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目的:是让大家对氮气等温吸脱附有一个基本的理解和概念,不会讲太多源头理论,内容不多,力求简明实用。

本人有幸接触吸脱附知识的理论和实践,做个总结一是长久以来的心愿,二则更希望能和大家共同学习、探讨和提高。

由于内容是自己的总结和认识,很可能会有部分错误,希望大家能给予建议、批评和指导,好对内容做进一步的完善。

★★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。

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 = 0.10~0.29比较适合。

在p/p0 =0.5~0.8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。

◆滞后环※滞后环的产生原因这是由于毛细管凝聚作用使N2 分子在低于常压下冷凝填充了介孔孔道,由于开始发生毛细凝结时是在孔壁上的环状吸附膜液面上进行,而脱附是从孔口的球形弯月液面开始,从而吸脱附等温线不相重合,往往形成一个滞后环。

还有另外一种说法是吸附时液氮进入孔道与材料之间接触角是前进角,脱附时是后退角,这两个角度不同导致使用Kelvin方程时出现差异。

当然有可能是二者的共同作用,个人倾向于认同前者,至少直觉上(玄乎?)前者说得通些。

※滞后环的种类滞后环的特征对应于特定的孔结构信息,分析这个比较考验对Kelvin方程的理解。

H1是均匀孔模型,可视为直筒孔便于理解。

但有些同学在解谱时会说由H1型滞后环可知SBA-15具有有序六方介孔结构,这是错误的说法。

H1型滞后环可以看出有序介孔,但是否是六方、四方、三角就不知道了,六方是小角XRD看出来的东西,这是明显的张冠李戴;H2比较难解释,一般认为是多孔吸附质或均匀粒子堆积孔造成的,多认为是“inkbottle”,等小孔径瓶颈中的液氮脱附后,束缚于瓶中的液氮气体会骤然逸出;H3与H4相比高压端吸附量大,认为是片状粒子堆积形成的狭缝孔;H4也是狭缝孔,区别于粒子堆集,是一些类似由层状结构产生的孔。

※中压部分有较大吸附量但不产生滞后环的情况在相对压力为0.2-0.3左右时,根据Kelvin方程可知孔半径是很小,有效孔半径只有几个吸附质分子大小,不会出现毛细管凝聚现象,吸脱附等温线重合,MCM-41孔径为2、3个nm时有序介孔吸脱附并不出现滞后环。

◆介孔分析通常采用的都是BJH模型(Barrett-Joiner- Halenda),是Kelvin方程在圆筒模型中的应用,适用于介孔范围,所得结果比实际偏小。

针对MCM-41、SBA-15孔结构分析的具更高精度的KJS(Kruk-Jaroniec-Sayari)及其修正方法,KJS出来时用高度有序的MCM41为材料进行孔分析,结合XRD结果,得出了比BJH有更高精度的KJS方程,适用孔径分析范围在2-6.5nm之间。

后来又做了推广,使之有较大的适用范围,可用于SBA-15孔结构(4.6-30nm)的表征。

◆关于t-Plot和αs方法是对整条吸附或脱附曲线的处理方法,t-Plot可理解为thickness图形法,以氮气吸附量对单分子层吸附量作图,凝聚时形成的吸附膜平均厚度是平均吸附层数乘以单分子层厚度(0.354nm),比表面积=0.162*单分子层吸附量*阿伏加德罗常数。

样品为无孔材料时,t-Plot 是一条过原点直线,当试样中含有微孔,介孔,大孔时,直线就会变成几段折线,需要分别分析。

αs方法中的下标是standard的意思,Sing提出用相对压力为0.4时的吸附量代替单分子层吸附量,再去作图,用这种方法先要指定一个标准,或是在仪器上做一个标样,处理方法和图形解释两种方法是类似的。

两则之间可以相互转化,t=0.538αs◆微孔分析含微孔材料的微孔分析对真空度,控制系统,温度传感器有不同的要求,测试时间也比较长,时间可能是普通样品的十倍甚至二十倍。

由于微孔尺寸和探针分子大小相差有限,部分微孔探针分子尚不能进入,解析方法要根据不同的样品来定,需要时可借鉴相关文献方法来参考,再则自己做一批样品采用的是一种分析方法,结果的趋势多半是正确的。

现在用一种模型来分析所有范围的孔径分布还是有些困难,非线性密度泛涵理论(NLDFT)听说是可以,但论文中采用的较少。

★送样提醒★明确测试目的:比表面积和孔结构对活性中心分布,反应物产物停留产生影响,因焙烧温度等处理导致比表面不同等情况,不要没事随便做个比表面的孔分布看看。

基本上以做实验时所用的状态为准,烘干送样,要说明样品种类,大约比表面积,一般要提供够100平方米表面积的样品(如活性炭比表面一般是700左右,则提供0.2g足够)。

如果平时所用催化剂是成型后再做反应,则成型后送样,这样结果比较客观。

分子筛样品一般不用成型,特别是介孔分子筛成型时则不能用较大压力,否则辛辛苦苦做出来可能毁于一压。

◆论坛相关帖子,谢谢各位!【原创】我所理解的BJH/bbs/viewthread.php?tid=2609274【求助】请教吸附滞后环的问题/bbs/viewthread.php?tid=2529404/bbs/viewthread.php?tid=25294 04【求助】催化剂的比表面积以及孔体积与其粒径存在必然关系吗?/bbs/viewthread.php?tid=2469677【求助】N2脱吸附曲线滞后环不闭合的原因/bbs/viewthread.php?tid=1361358请教:关于孔分布吸附-脱附的滞后环/bbs/viewthread.php?tid=1317581【求助】N2吸脱附曲线中如何分别计算微孔面积和介孔面积呢/bbs/viewthread.php?tid=2068501【求助】孔径分布曲线怎么得到?/bbs/viewthread.php?tid=1584583&fpage=0&view=&highlight=&page=1【资源】催化剂比表面和孔结构的相关分析/bbs/viewthread.php?tid=2619868【资源】关于催化剂比表面测试的方法简介/bbs/viewthread.php?tid=2621460列一些参考资料书目,有兴趣可找一下看看:1.刘维桥孙桂大《固体催化剂实用研究方法》中国石化出版社2.刘振宇等,多孔炭的纳米结构及其解析,化学进展,2001,13(1)3.近藤精一,石川达雄,安部郁夫著. 李国希译.《吸附科学》北京化学工业出版社,20054.陈诵英孙予罕丁云杰周仁贤罗孟飞《吸附与催化》河南科学技术出版社,20015. Gregg,S.J., Sing,K.S.W.《吸附、比表面与孔隙率》化学工业出版社,19896.Thomas W. J., Crittenden B.. Adsorption Technology and Design, Elsevier Science& Technology 19987.RuthvenD. M. Principles of Adsorption and Adsorption Processes, John Wiley & Sons (1984)8.Suzuki M., Adsorption Engineering, Elsevier (1990)论文1.Brunauer, S., Emmett P. H.; Teller, E. Adsorption of gases in multimolecular layers. J. Am. Chem. Soc., 1938, 60:309-3192.Barrett E. P.; Joyner L. G.; Halenda P. P.. The determination of pore volume and area distributions in porous substances: I. computations from nitrogen isotherms . J. Am.Chem. Soc.,1951, 73:373-3803.Sing K, Everett D, Haul R, Moscou L, Pierotti R, Rouquerol J, Siemieniewska T. Pure Appl. Chem, 1985, 57: 603-6194.Kruk M., Jaroniec M., Sayari A.. Application of large pore MCM-41 molecularsieves to improve pore size analysis using nitrogen adsorption measurements.Langmuir, 1997, 13:6267-62735.Jaroniec M., Solovyov L. A.. Improvement of the Kruk-Jaroniec-Sayari Method forpore size analysis of ordered silicas with cylindrical mesopores. Langmuir, 2006,22:6757-67606.Dbrowski A. Adv. Colloid Interface Sci., 2001, 93: 135-224本文来自: 小木虫论坛/bbs/viewthread.php?tid=2707826&fpage=1。

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