【摘要】 无孔或大孔材料产生的气体吸附等温线呈现可逆的I类等温线。其线形反映了不受限制的单层-多层吸附。

在做BET测试时，科学指南针检测平台工作人员在与很多同学沟通中了解到，好多同学对此项目不太了解，针对此，科学指南针检测平台组织相关同事对BET测试进行问题收集并整理，希望可以帮助到科研圈的伙伴们；

 

1.Ⅱ类吸附等温线都有哪些特点?哪种多孔材料表现为Ⅱ类吸附等温线?

无孔或大孔材料产生的气体吸附等温线呈现可逆的I类等温线。其线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），表明单分子层的覆盖量和多层吸附的起始量叠加。

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

 

2.Ⅲ类吸附等温线都有哪些特点?哪种多孔材料表现为Ⅲ类吸附等温线?

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，在P/Po=1处）的吸附量有限。

 

3.IV类吸附等温线都有哪些特点?哪种多孔材料表现为IV类吸附等温线?

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-多层吸附与I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。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 P。时，在一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。

 

4.H1 型回滞环都告诉我们哪些孔结构信息?

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/空腔的尺寸分布的宽度（例如，3DOM 碳材料）。

 

5.H3 型回滞环都告诉我们哪些孔结构信息?

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）脱附分支的下限通常位于气穴引起的P/P。压力点。这种类型的回滞环是片状颗粒的非刚性聚集体的典型特征（如某些粘土）。另外，这些孔网都是由大孔组成，并且它们没有被孔凝聚物完全填充。

 

6.H4 型回滞环都告诉我们哪些孔结构信息?

H4型回滞环与H3型的回滞环有些类似，但吸附分支是由I型和型等温线复合组成，在P/P，的低端有非常明显的吸附量，与微孔填充有关。H4型的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-介孔碳材料，是活性炭类型含有狭窄裂隙孔的固体的典型曲线。

 

7.影响 BET 比表面分析结果的因素有哪些?

BET比表面积是物理吸附分析仪所能计算的参数中最容易得到的一个，因为它的基础计算数据是取自吸附等温线多层吸附的饱和阶段，也是等温线最平缓的一段。但是，其最终结果受到诸多因素影响，这就造成了在不同仪器和不同实验室数据比对时的误差，误差的来源包括如下原因∶

与样品孔结构的复杂程度有关∶孔型越简单，结果越容易重现;

与测试仪器的类型有关∶一般来说，静态容量法测得结果比动态色谱法测得的结果更加准确，这是由于前者测得的是吸附数据，后者得到的是脱附数据。若样品中存在不规则的孔，氮气分子进入孔道后，脱附时，由于出口孔颈很小，就有可能因气穴效应或孔道阻塞不能蒸发出来，造成脱附的数据失真。

与吸附气体种类有关∶对于含微孔样品，不同的气体大小不同，在孔道中扩散速度不同，气体 分子的极性与孔壁作用的程度不同，都会影响最终计算的准确性。

 

8.为什么说 CO2是碳材料微孔分析的理想探针?

由于在低温下（87K，77K）的动力学限制，氩气和氮气吸附对极窄微孔的定性价值有限。解决这个问题的最佳方案就是吸附气体采用在273K的CO2（动力学直径0.33nm）。在273K 的冰点温度时，CO2的饱和蒸汽压非常高（～3.5兆帕），所以微孔孔径分析所需的压力仅在中等范围（～0.1至-100千帕）。而且在这样高的温度和相对压力下，气体扩散非常快，可进入0.4纳米以下的孔隙，得到高分辨的微孔分布图。

但另一方面，在环境压力下，用CO，在273K可以测量的最大相对压力为P/P。～0.03，因此该方法只能用于研究1纳米以下的微孔。

C02，在273K的吸附已成为研究具有极窄微孔的含碳材料的理想方法，并且已经进入到各种教科书中。然而，C0，不能用于具有极性表面基团的微孔固体（如∶ 氧化物，沸石，MOF材料）的孔径分析，因为C02的四极矩作用比N的还大，难以在 C0，孔隙填充压力与孔径之间建立正确的函数关系。

 

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