低温物理吸附技术样本

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低温液氮吸附实验报告

低温液氮吸附实验报告实验目的本实验旨在探究低温液氮对物质的吸附特性，并观察其影响因素。

实验器材和试剂- 液氮容器- 夹管器- 温度计- 空心吸管- 待吸附物质实验原理低温液氮（-196）具有极低的温度，因此能够有效降低物质的温度。

在低温下，物质的分子运动减缓，表面活性也降低，使物质更容易发生吸附现象。

液氮吸附实验则通过将待吸附物质暴露在液氮中，观察物质的吸附情况，以研究其吸附性质。

实验步骤步骤一：准备工作1. 将液氮容器放置在实验台上。

2. 安装夹管器，将空心吸管固定在夹管器上。

步骤二：实验装置搭建1. 将温度计插入液氮容器中，测量液氮的温度。

2. 将待吸附物质置于空心吸管内。

步骤三：液氮吸附1. 轻轻打开液氮容器，待液氮充满容器。

2. 将装有待吸附物质的空心吸管置入液氮中，确保物质完全暴露在液氮中。

3. 观察和记录吸附现象，如颜色变化、物质的结晶等。

步骤四：实验的结束1. 将空心吸管取出液氮，置于室温下自然升温。

2. 观察吸附物质恢复至其原有状态的变化情况。

3. 清理实验装置，归还器材。

实验结果与分析在实验过程中，我们观察到待吸附物质在液氮中发生了明显的吸附现象。

一开始物质的颜色变得更加深沉，并逐渐形成结晶状态。

在取出液氮后，吸附物质开始逐渐升温，经过一段时间后，物质回复到其原有状态。

这一实验结果说明了液氮对物质吸附的影响。

液氮的极低温度有效地降低了物质的分子运动，使其更容易吸附到固体表面。

物质的吸附现象在液氮中更加明显，且吸附速度更快。

然而，当待吸附物质升温后，吸附现象逐渐减弱甚至消失。

这是因为随着温度升高，物质分子的运动速度增快，使其脱离固体表面，恢复到自由状态。

实验结论通过实验我们可以得出以下结论：1. 低温液氮能够促进物质的吸附现象，使其更容易吸附到固体表面。

2. 随着温度的升高，物质的吸附现象逐渐减弱，甚至消失。

实验改进1. 可以尝试不同温度下的液体来观察吸附现象的变化情况，以便更加详细地了解吸附的影响因素。

nh3在不同温度下吸附的原位红外

nh3在不同温度下吸附的原位红外下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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低温氮气吸附法39页PPT

分多孔材料的分析技术一氮气吸附法
主要内容 1吸附现象 2吸附理论 9 4微孔结构分析 )S ③3中孔结构分析
1.吸附现象 ◇当气体或蒸汽与干净的固体接触时,一部分气体被固体捕获,若气体体积恒定,则压力下降,若压力恒定,则气体体积减小。从气相中消失的气体分子或进入固体内部,或附着于固体表面。前者被称为吸收( absorption),后耆被称为吸附 adsorption 令多孔固体因毛细凝结( capillary condensation)而引起的吸着作用也称为吸附作用

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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
1.吸附现象按吸附作用力性质的不同,可将吸附分为物理吸附和化学吸附。 ◆物理吸附:是由范得华力引起心化学吸附:是气体分子与材料表的气体分子在固体表面及孔隙面的化学键合过程。中的冷凝过程。一只发生单层吸附冷一可发生单层吸附,多层吸附今-选择性吸附(特定气体主要H2 令一非选择性吸附 CO,O2对体系中各组分的特定吸一有可逆性 -无可逆性
2.吸附理论 l型等温线: Langmuir型等温线 ◆微孔材料(包括多数沸石和类沸石分子筛) ◆由于吸附质与孔壁之间的 eon 强相互作用,吸附开始在很低的相对压力下。 ◆由于吸附的分子之间的相互作用,完全填满孔穴需要提高相对压力 ◆在较低的相对压力下( Relative pressure <0.3,氮气吸附)微孔填充不会观察到毛细管凝聚现象。

低温物理实验技术的低温测量与低温样品制备方法

低温物理实验技术的低温测量与低温样品制备方法低温物理实验技术是一门研究物质在极低温环境下行为的学科。

在低温条件下，物质的性质会发生显著变化，例如超导性、超流性、磁性等现象的出现。

为了研究这些有趣的现象，研究人员需要采用一系列的低温测量与低温样品制备方法。

一、低温测量方法1. 电阻测量：低温下的电阻测量是低温物理实验中最常用的方法之一。

常见的电阻测量技术包括四引线法和两端子法。

四引线法能够消除导线电阻的影响，从而提高测量精度。

而两端子法适用于样品电阻较大的情况。

2. 磁性测量：低温下的磁性测量可以揭示物质的磁性行为。

常见的磁性测量方法有磁化率测量、磁化曲线测量等。

这些方法可以用来研究物质的磁相变、磁结构等性质。

3. 热容测量：低温下的热容测量可以研究物质的热力学性质。

常见的热容测量方法有差示扫描量热法、热容比热法等。

这些方法可以用来研究物质的相变、热导率等性质。

4. 超导电性测量：低温下的超导电性测量是研究超导材料的重要手段。

常见的超导电性测量方法有电阻测量、临界磁场测量、临界温度测量等。

这些方法可以用来确定超导材料的超导转变温度、超导电流等性质。

二、低温样品制备方法1. 冷冻技术：冷冻技术是低温样品制备的基础。

常见的冷冻技术有液氮冷冻、液氦冷冻等。

液氮是一种常用的低温冷冻剂，可以制备低温下的样品。

而液氦是一种更低温的冷冻剂，可以制备更低温的样品，例如超导样品。

2. 冷冻干燥：冷冻干燥是一种将潮湿的样品在低温下冷冻并通过减压蒸发去除水分的方法。

这种方法可以制备干燥的低温样品，常用于材料的保存与研究。

3. 激光烧结：激光烧结是一种将粉末样品通过激光加热烧结成块体的方法。

这种方法可以制备高纯度、高密度的样品，广泛应用于材料制备领域。

4. 气相沉积：气相沉积是一种将气体源在低温条件下分解或反应形成薄膜的方法。

这种方法可以制备薄膜样品，例如超导薄膜、磁性薄膜等。

总结起来，低温物理的实验技术包括低温测量与低温样品制备两个方面。

低温氮吸附法

低温氮吸附法
低温氮吸附法是一种常用于表面和孔隙结构分析的方法。

其基本原理
是在低温条件下，通过氮气的吸附量来计算样品的比表面积和孔隙大
小分布。

该方法在许多领域都有广泛应用，如材料科学、地质学、环
境科学等。

该方法的关键在于低温和氮气的选择。

一般而言，低温条件应在-196℃左右，也就是液氮温度。

而氮气选择的则是反应活性低、密度小的气体。

比表面积和孔隙大小对于许多材料来说都是非常关键的性质。

在材料
科学领域，比表面积往往与材料的反应活性和催化能力有关。

而孔隙
大小分布则与材料的吸附能力和透气性有关。

除了比表面积和孔隙大小外，低温氮吸附法还可以用于表征固体材料
的结构性质。

例如，通过比较在不同压力下材料的吸附量，可以确定
材料的孔隙结构类型。

此外，该方法还可用于纳米粒子的表面积和孔
隙大小表征。

低温氮吸附法有许多优点。

首先，它可以使用相当少量的样品来进行
测量。

其次，该方法非常精准，可以测量出亚微米尺寸以下的孔隙大
小。

另外，该方法还可以无损地检测材料的表面和孔隙结构，无须分解原样。

因此，人们在材料研究和生产中广泛应用低温氮吸附法。

总之，低温氮吸附法是一种非常实用的材料分析方法。

它可以精确地测量比表面积和孔隙大小，并用于表征材料的结构性质。

该方法在许多领域都有广泛应用，对材料科学、地质学、环境科学等领域的研究有很重要的意义。

低温真菌吸附Pb~(2+)性能的研究

选择性ＰＡ固体培养基：Ｄ在上述培养基配方的基础上加入２脂及不同体积的ｌ／的０ｇ琼ｇＬ
Ｐ溶液，ｂ制成Ｐ浓度梯度平板．ｂ
１３主要仪器、剂．试
ＴＳ９６型原子吸收分光光度计，Ｓ３１型Ａ－８Ｒ－１微量移液器，Ｙ．型回转恒温调速摇瓶柜，ＨＧＡ
株，号为Ｐ６编ＷＫ．
１实验材料
１１菌样采集．菌样采自松花江下游排污口土壤中．
２２吸附用菌体的制备．将试验菌株用接种环挑取１孢子，种于环接
１ＤＰＡ液体培养基中，８Ｌ置于 ℃摇床中培养５７，－ｄ
Ｄ＿Ｏ２电热恒温培养箱，Ａ１４型电子ＨＰ９８型Ｆ１０
天平．
Ｐ ¨ 标准溶液，．１ｏ／ＮＯ溶液，ｂ０ｍＬＬａＨ
０１ｍｌＬＨ１液．．ｏＣ溶／
吸附的最适温度普遍高于２０℃，并不是该温度范围内的最佳吸附剂Ｊ因此本试验选择低温真菌，来进行吸附研究．利用分离筛选得到的一株低温真菌对Ｐ溶液进行吸附，ｂ并研究了吸附特性，揭示出用低温真菌吸附重金属离子是一项具有潜在应用前景的技术和方法，具有一定的应用价也
２３Ｐ吸附量的测定．ｂ
水的效率．
１
２３１吸附动力学研究．．
ｌＯ００Ｏ
０Ｉｌ，２０３０４０

低温氮吸附

低温氮吸附
低温氮吸附是一种常用的表征材料孔结构的方法。

它利用氮气在低温下的吸附特性，测量材料孔隙的大小、分布和总体积等参数，从而得到材料的孔结构信息。

低温氮吸附的原理是利用氮气在低温下的吸附特性。

在低温下，氮气分子会被材料表面的孔隙所吸附，形成一层厚度很薄的液态氮膜。

通过测量氮气在材料表面的吸附量和压力，可以得到材料孔隙的大小和分布情况。

同时，通过对吸附等温线的分析，还可以得到材料的孔隙总体积和孔径分布等信息。

低温氮吸附广泛应用于材料科学、化学、环境科学等领域。

在材料科学中，它可以用于表征各种材料的孔隙结构，如多孔材料、纳米材料、催化剂等。

在化学中，它可以用于研究各种气体的吸附特性，如氢气、甲烷等。

在环境科学中，它可以用于研究土壤、岩石等天然材料的孔隙结构和水分运移等问题。

低温氮吸附的优点是测量精度高、重复性好、操作简便等。

但是，它也存在一些局限性，如只能测量孔径在几纳米到几百纳米之间的孔隙，不能测量大于几百纳米的孔隙；同时，它也不能测量非孔隙结构的表面积和孔隙形状等信息。

低温氮吸附是一种重要的表征材料孔结构的方法，它在材料科学、化学、环境科学等领域都有广泛的应用。

随着科技的不断发展，相
信它的应用范围和测量精度还会不断提高。

吸附制冷技术

吸附制冷技术吸附制冷技术是一种现代的冷却技术，它利用吸附材料与工质产生的物理、化学吸附作用来实现冷却过程。

与传统的制冷技术相比，吸附制冷技术具有能耗低、稳定性好等优点，因此在制冷领域得到了广泛的应用。

本文将从吸附制冷技术的基本原理、工作循环、应用前景等方面进行阐述，旨在加深人们对此技术的了解与认识。

一、吸附制冷技术的基本原理吸附制冷技术的基本原理是在控制温度和压力的条件下，将吸附剂吸附工质，然后利用外部热源升高温度，使吸附剂释放工质，从而在吸收与释放工质的过程中完成冷却。

为了实现这种过程，需要选择合适的吸附剂和工质。

吸附剂通常为一种多孔材料，具有高的表面积和静电荷，可以与工质分子产生物理或化学吸附作用。

常见的吸附剂有活性炭、硅胶、分子筛等。

工质是吸附制冷的核心，它是通过吸附剂与外界交互完成制冷循环的物质。

根据工质类型的不同，吸附制冷可分为化学吸附制冷和物理吸附制冷两种。

化学吸附制冷是指通过水吸收、水解或氢气和氧气形成水和氢物质，从而实现冷却。

它的主要工作循环包括：1. 吸附工质：在低温情况下，吸附剂吸附工质。

2. 加热解除吸附：在较高的温度下，加热吸附剂迫使工质脱离吸附剂。

3. 冷却回收工质：工质被冷凝器冷却并回收了。

4. 再生吸附剂：吸附剂需要再次回到其初始状态。

物理吸附制冷是指通过物理吸附机制使工质与吸附剂相结合，实现冷却。

物理吸附制冷的工作循环与化学吸附制冷相似，只是制冷方式和工质类型的不同。

物理吸附制冷的工质有乙烷、丙烷、甲烷和氢气等。

二、吸附制冷技术的特点与优点1. 噪音低：吸附制冷系统没有压缩机，因此产生的噪音要比传统制冷技术的噪音低。

2. 可以利用太阳能等可再生能源：利用太阳能、风能等可再生能源驱动吸附制冷系统，可以进一步减少碳排放，实现环保目标。

3. 操作简单：吸附制冷技术不需要机械调节和维护。

当控制良好时，它可以实现自动化操作。

4. 维护费用低：吸附制冷系统的零部件很少，因此维护和保养成本很低。

CO_2对低温煤物理吸附氧过程的实验研究

Serial N o .466F ebrua ry .2008矿业快报EXPRESS I NFORMAT I ONOF M IN I NG I NDUSTRY总第466期2008年2月第2期/十一五0国家科技支撑计划重点项目-煤矿火灾综合防治关键技术(项目编号:2006BAK03B05)王兰云(1983-),女,江苏泰州人,在读硕士研究生,221008江苏省徐州市。

CO 2对低温煤物理吸附氧过程的实验研究*王兰云蒋曙光吴征艳邵昊秦俊辉(中国矿业大学)摘要:通过分析煤对CO 2和N 2的等温吸附实验结果,发现煤吸附CO 2能力强于吸附N 2,而煤吸附N 2强于吸附O 2,因此C O 2的存在必定会对煤低温吸附O 2过程有重要影响。

考虑CO 2对煤吸附氧的影响,研究了CO 2对煤低温物理吸附氧过程作用实质的实验方案,试图探索延缓煤自燃的办法。

关键词:物理吸附;二氧化碳;氧气;煤自燃中图分类号:TQ 531.6 文献标识码:A 文章编号:1009-5683(2008)02-0029-03Experi m ental R esearch on Effects of CO 2on Oxygen Physisorption Process of Coal at Low Te m perat ureW ang Lanyun Jiang Shuguang W u Zhengyan Shao H ao Q in Junhu i(G raduate School of F ire Preventing and Exti n guishing ,China Un i v ersity o fM i n i n g and Techno logy)Abst ract :Coal can adsor b m ore CO 2than N 2by ana l y zi n g coals 'isother m a l adsorption experi m ent re -su lts ,and it is found out that coa l can adsor b m ore N 2than O 2.Therefore ,ex istence of CO 2has an i m por -tant e ffect on oxygen physisorption process of coal at l o w te m perature .Considering t h e above e ffec,t a test plan for the oxygen physisorption process o f coal at lo w te m perature is studied to investi g ate a m ethod to de l a y se l-f ign iting o f coa.lK eyw ords :Physisorpti o n;Carbon diox i d e ;Oxygen ;Sel-f i g niti n g o f coal煤氧复合作用是一个物理吸附动力、化学吸附动力及化学反应动力学相互交错的过程。

物理实验技术中的材料吸附性能测试方法与实验技巧

物理实验技术中的材料吸附性能测试方法与实验技巧引言：材料的吸附性能是评价其表面活性和化学反应能力的重要指标之一。

通过对材料的吸附性能进行测试和分析，可以了解材料在吸附过程中的表现，为材料的应用提供参考依据。

本文将介绍一些常见的材料吸附性能测试方法和实验技巧。

一、比表面积测试法比表面积是指单位质量或单位体积的材料所暴露的表面积。

比表面积测试法常用的有BET法、Langmuir法等。

BET法是通过对吸附等温线的测定，根据吸附分子在多层与单层吸附状态间的转变，计算出比表面积。

而Langmuir法则是通过对吸附容量与吸附浓度的关系进行实验测定，从而得到比表面积的大小。

二、扫描电子显微镜(SEM)扫描电子显微镜是一种常用的表征材料形貌和微观结构的方法。

其中重要的技巧是样品的制备和操作。

在制备方面，要保证样品的充分干燥，避免水分对测试结果造成干扰。

在操作上，应注意电压和工作距离的选择，以保证样品表面的高分辨率成像。

三、能谱分析(EDS)能谱分析是通过对样品表面进行元素成分的分析，进而了解其化学组成和吸附能力。

在能谱分析过程中，一些实验技巧十分重要。

首先，在选择元素分析区域时，要尽可能选择均匀的区域，避免混杂元素的影响。

其次，在样品处理时，应避免材料的损坏或受污染。

最后，在测量时，要注意选择适当的电流和测量时间，以保证测试的准确性。

四、气体吸附测试法气体吸附测试法常用于研究材料的孔隙结构、孔径分布和孔隙体积等吸附性能。

其中一种常用方法是通过低温氮吸附法进行测试。

然而，在使用该方法时，实验技巧也十分重要。

首先，样品需要经过充分的真空处理，以保证吸附效果的准确性。

其次，在测量时，要注意温度和压力的控制，以避免因条件不合适而导致的测试误差。

结论：材料的吸附性能测试是评价材料表面特性的重要手段，通过适当的测试方法和实验技巧可以更准确地描述材料吸附性能。

在进行实验时，我们需要注意样品的制备和操作，选择适当的测试参数，以确保测试结果的准确性和可靠性。

低温氮吸附法测定多孔材料的比表面积及孔隙分布

低温氮吸附法测定多孔材料的比表面积及孔隙分布一、实验目的（1）了解低温氮吸附法测定多孔材料的比表面积及孔隙分布的原理。

（2）掌握低温氮吸附法测定比表面积及孔隙分布的方法。

（3）掌握仪器的实际操作过程、软件使用方法（4）学习分析实验结果和数据二、实验概述多孔材料的比表面积和孔隙分布测试在各行各业已逐步引起人们的普遍重视，是评价粉末及多孔材料的活性、吸附、催化等多种性能的一项重要参数。

广泛应用于药品、陶瓷、活性炭、碳黑、油漆和涂料、医学植入体、推进燃料、航天隔绝材料、MOF储氢材料、碳纳米管和燃料电池的研究。

比表面及孔隙分布测试方法根据测试思路不同分为吸附法、透气法和其它方法，透气法是将待测粉体填装在透气管内震实到一定堆积密度，根据透气速率不同来确定粉体比表面积大小，比表面测试范围和精度都很有限；其它比表面积及孔隙分布测试方法有粒度估算法、显微镜观测估算法，已很少使用；其中吸附法比较常用且精度相对其它方法较高。

吸附法是让一种吸附质分子吸附在待测粉末样品（吸附剂）表面，根据吸附量的多少来评价待测粉末样品的比表面及孔隙分布大小。

根据吸附质的不同，吸附法分为低温氮吸附法、吸碘法、吸汞法和吸附其它分子方法；以氮分子作为吸附质的氮吸附法由于需要在液氮温度下进行吸附，又叫低温氮吸附法，这种方法中使用的吸附质--氮分子性质稳定、分子直径小、安全无毒、来源广泛，是理想的且是目前主要的吸附法比表面及孔隙分布测试吸附质。

三、实验原理1、比表面积测试原理比表面积是指1g固体物质的总表面积，即物质晶格内部的内表面积和晶格外部的外表面积之和。

低温吸附法测定固体比表面和孔径分布是依据气体在固体表面的吸附规律。

在恒定温度下，在平衡状态时，一定的气体压力，对应于固体表面一定的气体吸附量，改变压力可以改变吸附量。

平衡吸附量随压力而变化的曲线称为吸附等温线，对吸附等温线的研究与测定不仅可以获取有关吸附剂和吸附质性质的信息，还可以计算固体的比表面和孔径分布。

低温物理吸附技术.doc

低温物理吸附技术低温物理吸附技术表面积和孔结构表征多孔材料的最大特点在于它具有“孔”，“分子筛”一词来源于此不在于骨架结构，而在于骨架所围成的孔穴，因此，“孔”分析（沸石的吸附能力测量）提供了最简单并且最直接的表征方法，其性质表征包括两方面骨架（或固体壁部分）和孔穴部分骨架部分包括（1）结构，揭示样品的结晶性，晶系，空间群，晶胞中的原子坐标，成绩和超结构（2）化学组成及组成的均匀性3对性质有影响的杂质（4）对性质有影响的结构不完整性（缺陷等）孔穴部分包括孔径，孔体积，比表面，孔尺寸分布，孔穴形状等等。

目前来讲有关孔的性质都是通过低温物理吸附来测定。

吸附法是让一种吸附质分子吸附在待测粉末样品（吸附剂）表面，根据吸附量的多少来评价待测粉末样品的比表面及孔隙分布大小的方法。

低温吸附是指在恒定温度下，在平衡状态时，一定的气体压力，对应于固体表面一定的吸附量，改变压力可改变吸附量。

平衡吸附量岁压力而变化的曲线成为吸附等温线，对吸附等温线的研究与测定不仅可以获取有关吸附剂和吸附质性质的信息，还可以计算固体的比表面和孔径分布 1.原理1.1吸附模型低温氮吸附容量法测催化剂比表面积的理论依据就是Langmuir方程和BET方程. 朗格缪尔吸附模型假定条件为1吸附是单分子层的,即一个吸附位置只吸附一个分子。

2被吸附分子间没有相互作用力。

3吸附剂表面是均匀的。

在一定温度和压力下,吸附剂-吸附质系统达到吸附平衡时,吸附速率与脱附速率相等,即达到了动态吸附平衡,吸附剂表面被吸附的位置可表示为θK1P/1K1P 1 若以V表示气体分压为P下的吸附量;Vm表示所有吸附位置被占满时的饱和吸附量;K1为朗格缪尔常数,则θV/Vm 2 由1、2式可演变为P/VP/Vm1/K1Vm,以P/V为纵坐标,P为横坐标作图,可得一条直线,从该直线斜率1/Vm可以求出形成单分子层的吸附量。

但是,由于很多情况下吸附剂表面都是多分子层吸附,由此必须引入BET方程,计算出多分子层的饱和吸附量Vm。

现代低温制冷技术

时的寿命试验
•33
按照经典连续型设计的25K吸附制冷机系统
•34
四.SH2金属吸氢材料吸氢化学吸附式制冷机（7K~10K）
低压下吸氢材料（钯）吸氢，可将氢气的饱和压力降得很低。
金属吸氢材料在0°C对氢气吸附，可将氢气的压力降至226Pa，液氢可在10K下固化并升华。
采用两支液氢杜瓦，可通过热开关切换，是低温器件连续保持在10K 温度下。
由于采用J-T节流制冷方式，解吸出的气体必须先经过预冷至转化温度以下，否则不可能实现低温气体工质的液化。
•9
•10
➢ 液氮温区以上，常采用活性炭（或分子筛）对制冷工质（Kr ，CH4 ， N2 ）的物理吸附。
➢ 采用O2作工质，则采用金属氧化物PCO-O2化学吸附方式制冷。
➢ 液氮温区以下，只能采用
➢ 低温吸附式制冷机
吸附床的保温措施和换热措施完全不同，否则会造成流体热容和金属热容的增大，以及由于保温层而造成的体积增大。
•16
需要加热时，抽去气体维持0.1Pa的真空度，再利用电加热器加热。需要冷却时，先切断加热器，再充入传热气体，维持约1000Pa的压
力，以冷却吸附筒。为保证热开关的良好通/断特性，气隙间还设有一层或几层辐射屏，以
通过固态氢的升华，达到10K的低温
•36
五. LH2金属吸氢材料吸氢+氦机械压缩式系统的复合制冷机（4~5K）
液氢固化升华制冷得不到7K以下的低温
获得7K以下的低温，C-He吸附式制冷机能耗太大
获得4~5K的低温，方法有：（1）磁制冷，采用顺磁盐材料绝热去磁；（2）氦机械压缩机，使氦在室温下排气
充分利用了换热流体的热量，使得外部输入热量或向外界耗散热量有较大幅度减小，此种回热型多床系统制冷系数可显著提高。

基于低温氮吸附及fhh分形模型的页岩纳米孔结构表征

基于低温氮吸附及fhh分形模型的页岩纳米孔结构表征基于低温氮吸附及FHH分形模型的页岩纳米孔结构表征引言：页岩是一种特殊的沉积岩，其内含有丰富的有机质，具有重要的燃料资源潜力和环境保护意义。

而页岩中的纳米孔结构是决定其储层储集能力和气体运移性能的关键因素之一。

对于页岩纳米孔结构的表征和理解具有重要的科学意义和实际应用价值。

本文将介绍基于低温氮吸附技术及FHH（Frenkel-Halsey-Hill）分形模型的方法，用于表征页岩的纳米孔结构，并分析其优缺点。

1. 低温氮吸附技术低温氮吸附技术是目前常用的表征纳米孔结构的方法之一。

其基本原理是将纳米孔结构内的氮气吸附到岩石表面，并通过测量气体吸附量来间接获得纳米孔的孔径分布和孔体积。

低温氮吸附法具有高分辨率、广泛适用性和相对较低的成本等优点，被广泛应用于岩石、介孔材料和纳米材料的研究领域。

2. FHH分形模型FHH分形模型是用于表征非均匀孔隙结构的一种数学模型。

该模型基于多重线性回归分析，通过拟合氮吸附等渗线与理论模型之间的关系，进而得到岩石的分形维数D和统计分形参数α。

分形维数D可以反映孔隙结构的粗糙程度，而统计分形参数α则描述了孔隙分布的均匀性。

通过FHH分形模型的应用，研究者可以定量地表征页岩纳米孔结构的多样性和复杂性。

3. 基于低温氮吸附及FHH分形模型的页岩纳米孔结构表征将低温氮吸附技术与FHH分形模型相结合，可以更准确地表征页岩的纳米孔结构。

通过低温氮吸附法获得纳米孔的孔径分布和孔体积数据。

将得到的数据与FHH分形模型进行拟合，得到分形维数D和统计分形参数α。

通过这种方法，可以获得高分辨率的纳米孔结构表征结果，并进一步了解页岩储层的渗透性、储集能力和气体运移性能等关键参数。

4. 该方法的优点和局限性基于低温氮吸附及FHH分形模型的页岩纳米孔结构表征方法具有以下优点：(1) 非破坏性：低温氮吸附技术可以在无需破坏样品的情况下进行，避免对岩石结构和孔隙结构的破坏。

低温吸附原理

低温吸附原理
低温吸附是指在低温条件下，气体分子在固体表面上发生吸附作用的现象。

低温吸附原理可以通过以下几个方面来解释：
1. 范德华力：低温吸附主要是靠分子间的范德华力吸引作用实现的。

范德华力是一种凡是分子之间由于电子云的不均匀分布而产生的短程相互作用力，包括静电吸引力和诱导力，它使气体分子被吸附到固体表面上。

2. 表面活性位点：固体表面上存在一些具有较高表面活性的位点，即能使吸附分子与固体之间发生吸附作用的地方。

这些表面活性位点可能是固体表面的缺陷、孔洞、凸起等，或者是与固体表面上的官能团有特异性的相互作用。

3. 吸附剂与吸附分子之间的相互作用：吸附剂和吸附分子之间的相互作用方式多种多样，包括吸附剂表面的化学键形成和物理吸附。

物理吸附是指吸附剂和吸附分子之间的相互作用主要是通过范德华力实现的，而化学吸附则是指吸附剂和吸附分子之间形成了化学键，吸附是一个不可逆的过程。

总之，低温吸附是一种利用吸附剂表面的范德华力和表面活性位点吸附气体分子的现象。

这种吸附可以应用于很多领域，例如气体分离、催化反应、储氢等。

低温物理吸附实验报告

一、实验目的1. 了解低温物理吸附的基本原理和方法。

2. 掌握低温物理吸附仪器的使用方法。

3. 通过实验，测定吸附剂的比表面积和孔径分布。

二、实验原理低温物理吸附是指在一定温度和压力下，吸附质分子在固体表面发生的吸附现象。

吸附剂的比表面积和孔径分布是评价其吸附性能的重要指标。

低温物理吸附实验通常采用氮气作为吸附质，通过测量氮气在固体表面的吸附量，来计算吸附剂的比表面积和孔径分布。

三、实验仪器与试剂1. 仪器：低温物理吸附仪、真空泵、干燥器、电子天平、样品皿等。

2. 试剂：氮气、吸附剂（如活性炭、沸石等）。

四、实验步骤1. 准备样品：将吸附剂放入干燥器中，干燥24小时，然后称取一定质量的吸附剂放入样品皿中。

2. 调节吸附仪：打开吸附仪，调节温度、压力等参数，使其达到实验要求。

3. 吸附实验：将样品皿放入吸附仪中，开启真空泵，使样品皿内部压力降至实验要求。

在低温条件下，通入氮气，使吸附质分子在固体表面发生吸附。

4. 解吸附实验：停止通入氮气，逐渐升高温度，使吸附质分子从固体表面解吸，收集解吸附氮气。

5. 数据处理：根据实验数据，计算吸附剂的比表面积和孔径分布。

五、实验结果与分析1. 比表面积计算：根据实验数据，采用BET（Brunauer-Emmett-Teller）方程计算吸附剂的比表面积。

BET方程如下：\[ S = \frac{V_{m}}{b} \times \frac{V_{m}^{3}}{V_{m} - V_{m}^{0}} \]其中，\( S \)为比表面积，\( V_{m} \)为吸附量，\( b \)为BET常数，\( V_{m}^{0} \)为饱和吸附量。

2. 孔径分布计算：根据实验数据，采用BJH（Barrett-Joyner-Halenda）方法计算吸附剂的孔径分布。

BJH方法如下：\[ \frac{1}{V_{m}} = \frac{1}{V_{m}^{0}} + \frac{1}{V_{m}} \times\frac{1}{(P_{0} - P)} \]其中，\( V_{m} \)为吸附量，\( V_{m}^{0} \)为饱和吸附量，\( P_{0} \)为临界压力，\( P \)为实际压力。

请教低温N2吸附的几个问题

请教低温N2吸附的几个问题我做了一个样品ZSM-5的低温N2吸附，现在对数据有疑问1. 比表面积 m2/gSingle point surface area at P/Po = 0.201827719: 379.9969BET Surface Area: 372.4312Langmuir Surface Area: 496.3351t-Plot Micropore Area: 264.0797t-Plot External Surface Area: 108.3515BJH Adsorption cumulative surface area of poresbetween 1.7000 nm and 300.0000 nm diameter: 46.7251BJH Desorption cumulative surface area of poresbetween 1.7000 nm and 300.0000 nm diameter: 52.4235我在文章中该用那个？而其它的又有什么关系及作用？2. 孔容 m3/gSingle point adsorption total pore volume of poresless than 260.7547 nm diameter at P/Po = 0.992541101: 0.189151t-Plot micropore volume: 0.121564BJH Adsorption cumulative volume of poresbetween 1.7000 nm and 300.0000 nm diameter: 0.041765BJH Desorption cumulative volume of poresbetween 1.7000 nm and 300.0000 nm diameter: 0.044014同样的问题，我在文章中该用那个？而其它的又有什么关系及作用？3. 孔径 nmAdsorption average pore width (4V/A by BET): 2.03153BJH Adsorption average pore diameter (4V/A): 3.5753BJH Desorption average pore diameter (4V/A): 3.3584同样的问题，我在文章中该用那个？而其它的又有什么关系及作用？请懂的朋友解释。

吸附技术表征(第一组伍志波)

4.N2物理吸附法
4.1 吸附等温线当气体在固体（即吸附剂）表面吸附时，当气体在固体（即吸附剂）表面吸附时，吸附量q通常是单位质量的吸附剂所吸附的气体的体通常是单位质量的吸附剂所吸附的气体的体或物质的量n表示积V或物质的量表示，如q=V/m或q’=n/m 或物质的量表示，或 ’ 实验表明，对于一个给定的体系，实验表明，对于一个给定的体系，达到平衡时的吸附量与温度及压力有关，压力有关，可用以下公式表示 q=f（T，p）（，）
V吸附吸附 V吸附吸附
Ⅰ
图1 基本型吸附等温线
V吸附吸附
Ⅳ
V吸附吸附
P/P0
Ⅱ
Ⅴ
V吸附吸附
Ⅲ
4.2 Langmuir等温方程源自等温方程吸附剂表面是均匀的，吸附剂表面是均匀的，各吸附中心能量相同
Langmuir 等温方程依据的模型
吸附分子间无相互作用吸附是单分子层吸附一定条件下，一定条件下，吸附与脱附可建立动态平衡
BET法测比表面积法测比表面积
BET吸附方程是测定固体催化剂表面积的标准方法吸附方程是测定固体催化剂表面积的标准方法。吸附方程是测定固体催化剂表面积的标准方法比表面积测定原理：是用实验测出不同的相对压力比表面积测定原理
p P/P0下所对应的一组平衡吸附体积V，然后以 V ( P0 − P ) 以 1 p C −1 作图，得一直线，对 p 作图，得一直线，截距为V C ，斜率为， 0 m VmC
4.3多分子层吸附等温方程（BET）多分子层吸附等温方程（多分子层吸附等温方程）
BET等温式 BET等温式
p 1 C −1 p = + • V (P − P) VmC VmC p0 0