BET案例分享及问题解答

BET测试作为常见测试之一，仍有许多同学不太了解，本篇文章由科学指南针科研服务平台给大家介绍BET测试的案例分享及问题解答。

（1）C值为负

判断BET方法得到的比表面积数值是否准确一般有两个指标，一个是C值要大于0，另一个是线性相关系数要大于0.9999，C值具有一定的物理含义，它代表了样品的吸附热，正常情况下应该为正值。当遇到C值为负的情况时，我们首先要看C值负有多大，如果是很大的负值，可去除高压区数据再重新拟合一下，或者把压力选点范围降低即可。如果是较小的负值，通常微孔样品容易出现这个问题，对于微孔材料，因为吸附物质的分子是在非常狭窄的微孔，所以它与BET方法的假设会严重偏离，如果使用BET模型计算就会得到一个明显小于样品的正常的比表面积。因此对于微孔的样品一般推荐用Langmuir方法来计算比表面积。

（2）BET值为负

正常情况下样品对吸附质有吸附的话比表面积值应该为正，出现负值的可能有三种原因：1. 样品自身的原因，可以看等温吸脱附曲线，如果没有吸附的话吸附值应该在0附近，再加上仪器误差的现象，也可能跑到负值出现吸附点，所以该类样品的吸附几乎可以忽略。2. 测试所加样品量过少，造成总的吸附值很低，则容易产生这个现象。3. 脱气温度和时间不合理，脱气温度过高，造成孔结构的变化或坍塌，脱附温度太低或者脱气时间短，造成脱气不完全，也会产生这个问题。

（3）S型微孔等温曲线

S型回线通常发生在低压区微孔材料测试过程中出现。出现S型回线主要有两点原因，一种是低压区吸附不完全，在没有达到吸附平衡时候就进入到了第二个吸附点，所以会产生S型回线。如果想要改变这种情况，应该适当增加低压区的吸附时间，保证每一个压力点都可以达到吸附平衡。第二个原因是氦污染，在用氦气测量死体积时，是基于氦气不吸附的假设，但事实上物理吸附是非特异性吸附，对任何气体都存在吸附，微孔材料会吸附较多的氦气，其影响无法忽略不计。因此在继续分析之前，应当至少将样品放在室温下使氦气溢出后再进行测量。

（4）介孔孔径分布“假峰”

在气体脱附过程中大多数情况下都反映了一个滞后的过程。所以在用BJH方法分析样品孔径时，脱附段很容易出现假峰，一般是在3.8 nm处出现，出现假峰的原因与孔的类型有关系，内部孔道的连通性，孔型的多样性以及孔径的分散性等等原因都会导致在脱附过程中出现假峰。所以对于BJH方法得到的介孔部分的孔径分布数据，如果脱附数据中没有假峰出现，可以根据样品实际情况来选择用吸附还是脱附得到的孔径数据。如果出现了假峰，那么还是以尽量选用吸附数据得到的孔径分布图。

（5）等温吸脱附曲线不闭合

等温吸脱附曲线不闭合，这种情况比较常见，产生这种现象的原因也比较多，可能原因如下：

1） 材料表面存在特殊的基团和化学性能，导致吸附的气体分子无法完全脱离，即材料对吸附质有较强作用，导致吸脱附会存在一定的不闭合程度；

2）材料自身的比表面较小，一般吸脱附闭合程度会较差；

3） 称样量问题，称样量太少，容易造成测量不准，也会出现此类情况；

4） 样品前处理问题，温度太高，测试的孔结构坍塌，气体脱附不出来，会出现这个情况；

5） 设备问题，有可能是设备漏气仪器真空系统不保压造成，这样很容易造成吸脱附曲线不闭合；

6） 如果研究碳材料的话需要注意，碳材料的孔大多为柔性孔或者墨水瓶孔，气体吸附之后孔口直径收缩，导致吸附上的气体不易脱附，很容易导致吸脱附曲线不闭合。

（6）吸脱附曲线交叉

吸附曲线和脱附曲线发生交叉的主要原因是：

1）样品吸附值本身就比较小，容易出现波动；

2）脱气条件不合适，脱气温度低或者时间短，水分没有完全除去，在脱附过程中脱去了；

3）实验过程中发生了漏气，如样品管没有拧紧或者样品管上面O形圈老化都会造成密封不严，造成等温吸附曲线和等温脱附曲线产生交叉的现象。

（7）比表面积偏小，或跟预期不符

这个和（2）中BET值为负的情况比较相似，主要原因也是以下几点：

1）脱气温度和时间不合理，脱气不完全，造成比表面积偏小，或者脱气温度不合适，样品分解或变质；

2）跟样品本身的孔型有关系，可以分析孔径分布图：a. 如果本身没有孔，无孔材料则无吸附，自然测不到较大比表面积；b. 如果材料主要的孔径分布为大孔，不含微孔和介孔，比表面积也比较小，一般而言微孔较多的材料比表面积相对大，介孔次之，大孔的比表面积较小, 在仪器不存在问题的情况下，比表面积值的大小跟材料本身的孔径大小关系最大；

3）测试所加样品量过少，造成总体的比表面积值很低，引起一定的误差。

4） 计算所选的压力点与样品不匹配。

（8）孔径分布图为什么不是从0开始？

一般孔径分布图是从开始有孔的地方出现数据，低压处无孔，则不会出现数据；吸附时吸附气体都具有一定的分子直径，低于分子直径的孔也是测不到的。

（9）是否可以增加或者减少一些压力点？

每台仪器上介孔或者全孔测试都有固定的测试文件，压力点都是设置好的，直接测试就可以。如果有特殊需求，也可以增加或减少一些压力点，测试时间也会相应改变，如果低压区加密点，测试时间会变得更久，时间的成本和测试的成本会相应增加。

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