【摘要】 比表面积理论模型包括BET、Langmuir(微孔)、DR、BJH和DH等。

比表面积理论模型包括BET、Langmuir(微孔)、DR、BJH和DH等。BET模型基于多层吸附理论,是通用的表面积计算模型,适合样品中存在多级孔及微孔的材料;Langmuir模型基于单层吸附理论,适用于符合I型类等温线的微孔材料比表面积计算。中孔分布理论模型包括BJH和DH模型,BJH模型适合于孔体系中有中孔及大孔的催化材料;微孔分布理论模型包括DA(DR理论模型的扩展)、HK、SF等;微孔/中孔分布模型包括MP、DFT;微孔体积模型包括t-Plot法,t-Plot法适合中孔、大孔比表面积分析及微孔体积分析,DR法适合于分子筛和活性炭等微孔表征。

Micromeritics公司的3-Flex三站全功能型多用吸附仪,它的工作原理是利用物理吸附原理和毛细管冷凝理论获得固体材料的比表面积和孔结构参数等信息。测定比表面积的原理是设P0为N2的饱和蒸汽压,即液相转化为气相的瞬间压力,N2分子与样品表面的作用力设为P(可测量的吸附压)。当P/P0=0.3时,为单分子层吸附,根据此时N2的吸附量可计算样品的比表面积,即单点BET法。若测得P/P0≤0.3时,N2吸附量的一系列数值,带入BET模型计算比表面积,则为多点BET法。

孔容测量原理是当P/P0=0.98~0.99时,N2分子充满样品孔道,此时根据被吸附N2的体积即可计算孔容。BET 法计算比表面积表达式:

P/V(P0-P)=1/VmC+(C-1)P/VmCP0

式中:P为平衡压力;P0为吸附平衡温度下吸附质的饱和蒸汽压(N2的饱和蒸汽压);V为平衡时的吸附量;Vm为单分子层饱和吸附所需要的气体量;C为与温度、吸附热和液化热有关的常数。