【摘要】 气体吸附BET法测定多孔材料比表面积是一个普遍认可的标准方法

气体吸附BET法测定多孔材料比表面积是一个普遍认可的标准方法,适用于具有II型(分散的、无孔或大孔固体)和IV型(介孔固体)吸附等温线的固态物质,现在也应用于I型吸附等温线(微孔材料)比表面积的测定。选取合适的理论模型对于表表面积测定结果的准确性至关重要。

1938 年,Brunaure、Emmett 和Teller 三人将Langmuir吸附理论推广到多分子层吸附,建立了Brunaure-Emmett-Teller (简称BET)多分子层吸附理论。BET 公式的适用范围为5。这是因为当小于0.05时,压力过小,无法建立多层物理吸附平衡,甚至无法完全形成单分子层物理吸附。当大于0.35 时,由于毛细凝聚现象变得显著,破坏了多层物理吸附平衡。

对于微孔材料而言,在相对压力达到0.15 时,孔道填充过程完成,但此时很难将单层吸附过程与孔道填充过程分离开来。由于孔壁上形成单/多层吸附的压力范围非常接近孔道内发生冷凝的压力,这可能会导致对于单层吸附量过度偏高,所以BET 方法在评估孔径小于4 nm 的微孔材料时存在一定问题。

对于介孔样品而言,在0.05-0.4的相对压力()区间内,吸附量一般呈直线增加,而在0.4-0.9 区间内,会出现毛细管凝聚现象,表现出明显的吸附脱附滞。因此,介孔样品比表面积也采用BET法,孔径分布用BJH 算法并通过吸附等温线上脱附数据进行孔径分布计算。

 

【1】谭立新, 刘辛, 蔡一湘, 王利, 贺卫卫, 高原, 陈金妹, 高洁, 闫晓英, 侯长革. 气体吸附BET法测定固态物质比表面积: 中华人民共和国国家标准, GB/T19587–2017. 2017-09-09.

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