鑠思百檢測(cè)

DETECTION OF TECHNICAL SOUSEPAD

比表面及孔徑分析儀（BET）

?項(xiàng)目簡(jiǎn)介

BET物理吸附儀目前主要應(yīng)用于多孔材料的比表面積與孔結(jié)構(gòu)的分析，其利用固體材料的吸附特性，借助氣體分子作為“量具”來(lái)度量材料的表面積和孔結(jié)構(gòu)，可測(cè)試材料的比表面積、總孔容、孔徑分布和吸脫附曲線等數(shù)據(jù)；

常用的吸附質(zhì)氣體有氮?dú)?，二氧化碳，氬氣，氫氣等?/span>

可測(cè)試的孔徑范圍包括微孔（孔直徑φ＜2nm）和介孔(2 nm ≤ φ ≤ 50 nm)；

介孔模式：包含介孔范圍內(nèi)等溫吸脫附曲線，比表面積，孔容、孔徑分布等數(shù)據(jù)；

全孔模式：包含微孔和介孔范圍內(nèi)等溫吸脫附曲線，比表面積，孔容、孔徑分布等數(shù)據(jù)；

比表面積模式：只有p/p₀在0.05-0.35之間得到比表面積數(shù)據(jù)，沒(méi)有等溫吸脫附曲線和孔容孔徑等數(shù)據(jù)。

?樣品要求

（1）比表面積大于500請(qǐng)?zhí)峁?/span>100mg以上，可以用公式：比表面積（m²/g）*樣品量（g）=15-20m²來(lái)大致確定所需樣品量，實(shí)際測(cè)試?yán)蠋煏?huì)根據(jù)情況來(lái)確定測(cè)試樣品量。

（2）在不知道比表面積情況下，一般測(cè)試全孔和微孔質(zhì)量要100mg以上（前提是樣品中有微孔），測(cè)試介孔需要250mg以上，為方便取樣，請(qǐng)不要用自封袋裝樣。

（3）一般都是粉末樣品，如是顆粒狀請(qǐng)盡量物理粉碎得比較小，一般要求在3mm以下。

?結(jié)果展示

麥克儀器結(jié)果：

等溫吸脫附曲線：

比表面積 ：

孔容 ：

平均孔徑：

孔徑分布圖：

?常見(jiàn)問(wèn)題

1. 為什么得到的BET值為負(fù)？

正常情況下樣品對(duì)吸附質(zhì)有吸附的話比表面積值應(yīng)該為正，出現(xiàn)負(fù)值的可能有三種原因：

1. 樣品自身的原因，可以看等溫吸脫附曲線，如果沒(méi)有吸附的話吸附值應(yīng)該在0附近，再加上儀器誤差的現(xiàn)象，也可能跑到負(fù)值出現(xiàn)吸附點(diǎn)，所以該類樣品的吸附幾乎可以忽略。

2. 測(cè)試所加樣品量過(guò)少，造成總的吸附值很低，則容易產(chǎn)生這個(gè)現(xiàn)象。

3. 脫氣溫度和時(shí)間不合理，脫氣溫度過(guò)高，造成孔結(jié)構(gòu)的變化或坍塌，脫附溫度太低或者脫氣時(shí)間短，造成脫氣不完全，也會(huì)產(chǎn)生這個(gè)問(wèn)題。

2. 為什么等溫吸脫附曲是不閉合的？

等溫吸脫附曲線不閉合，這種情況比較常見(jiàn)，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因也比較多，可能原因如下：1. 材料表面存在特殊的基團(tuán)和化學(xué)性能，導(dǎo)致吸附的氣體分子無(wú)法完全脫離，即材料對(duì)吸附質(zhì)有較強(qiáng)作用，導(dǎo)致吸脫附會(huì)存在一定的不閉合程度；2. 材料自身的比表面較小，一般吸脫附閉合程度會(huì)較差；3. 稱樣量問(wèn)題，稱樣量太少，容易造成測(cè)量不準(zhǔn)，也會(huì)出現(xiàn)此類情況；4. 樣品前處理問(wèn)題，溫度太高，測(cè)試的孔結(jié)構(gòu)坍塌，氣體脫附不出來(lái)會(huì)造成曲線不閉合； 5. 如果研究碳材料的話需要注意，碳材料的孔大多為柔性孔或者墨水瓶孔，氣體吸附之后孔口直徑收縮，導(dǎo)致吸附上的氣體不易脫附，很容易導(dǎo)致吸脫附曲線不閉合。

3. BJH脫附孔徑分布存在“假峰”

在氣體脫附過(guò)程中大多數(shù)情況下都反映了一個(gè)滯后的過(guò)程。所以在用BJH方法分析樣品孔徑時(shí)，脫附段很容易出現(xiàn)假峰，一般是在3.8nm處出現(xiàn)，出現(xiàn)假峰的原因與孔的類型有關(guān)系，內(nèi)部孔道的連通性，孔型的多樣性以及孔徑的分散性等等原因都會(huì)導(dǎo)致在脫附過(guò)程中出現(xiàn)假峰。

4. 為什么BET方程參數(shù)里面的C值為負(fù)

C值具有一定的物理含義，它代表了樣品的吸附熱，正常情況下應(yīng)該為正值。當(dāng)遇到C值為負(fù)的情況時(shí)，我們首先要看C值負(fù)有多大，如果是很大的負(fù)值，可去除高壓區(qū)數(shù)據(jù)再重新擬合一下，或者把壓力選點(diǎn)范圍降低即可。如果是較小的負(fù)值，通常微孔樣品容易出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題，對(duì)于微孔材料，因?yàn)槲轿镔|(zhì)的分子是在非常狹窄的微孔，所以它與BET方法的假設(shè)會(huì)嚴(yán)重偏離，如果使用BET模型計(jì)算就會(huì)得到一個(gè)明顯小于樣品的正常的比表面積。因此對(duì)于微孔的樣品一般推薦用Langmuir方法來(lái)計(jì)算比表面積

5. 為什么等溫吸脫附曲是交叉的？

吸附曲線和脫附曲線發(fā)生交叉的主要原因是：1. 樣品吸附值本身就比較小，容易出現(xiàn)波動(dòng)；2. 脫氣條件不合適，脫氣溫度低或者時(shí)間短，水分沒(méi)有完全除去，在脫附過(guò)程中脫去了；3. 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生了漏氣，如樣品管沒(méi)有擰緊或者樣品管上面O形圈老化都會(huì)造成密封不嚴(yán)，造成等溫吸附曲線和等溫脫附曲線產(chǎn)生交叉的現(xiàn)象。

6. 為什么孔徑分布圖為什么不是從0開(kāi)始？

1. 一般孔徑分布圖是從開(kāi)始有孔的地方出現(xiàn)數(shù)據(jù)，低壓處無(wú)孔則不會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)。

2. 與使用的吸附質(zhì)有關(guān)，孔徑分布數(shù)據(jù)理論上最小只能從吸附質(zhì)的直徑開(kāi)始。

7. BET結(jié)果與SEM或TEM結(jié)果不符合，原因是什么？

常見(jiàn)情況為SEM或TEM圖片中能看到孔，但是BET結(jié)果中顯示無(wú)孔或孔很少，或者BET測(cè)到的孔和電鏡中看到的不一致。這主要是因?yàn)?/span>BET測(cè)試的是樣品整體的孔情況，電鏡看到的是局部的情況，所以會(huì)有不一致的情況，而且倍數(shù)太高的話，SEM的標(biāo)尺是可能有一定誤差的，所以兩者可比性并不太大。

8. 如何確定樣品的脫氣時(shí)間?

脫氣時(shí)間越長(zhǎng)，樣品預(yù)處理效果越好。脫氣時(shí)間的選擇與樣品孔道的復(fù)雜程度有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，孔道越復(fù)雜，微孔含量越高，脫氣時(shí)間越長(zhǎng)；選擇的脫氣溫度越低，樣品所需要的脫氣時(shí)間也就越長(zhǎng)。IUPAC 推薦脫氣時(shí)間不少于 6 小時(shí)，而那些需要低溫脫氣的樣品則需要更長(zhǎng)的脫氣時(shí)間。

9. 如何選擇樣品的脫氣溫度？

系統(tǒng)溫度越高，分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)越快，因此脫氣效果越好。

選擇脫氣溫度的首要原則是不破壞樣品結(jié)構(gòu)。如果脫氣溫度設(shè)置過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致樣品結(jié)構(gòu)的不可逆變化，例如燒結(jié)會(huì)降低樣品的比表面積，分解會(huì)提高樣品的比表面積。但是如果為了保險(xiǎn)，脫氣溫度設(shè)置過(guò)低，就可能使樣品表面處理不完全， 導(dǎo)致分析結(jié)果偏小。

因此在不確定脫氣溫度的情況下，建議使用化學(xué)手冊(cè)，如 the Handbook of Chemistry and Physics (CRC, Boca Raton, Florida)，以及各標(biāo)準(zhǔn)組織發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)方法，如 ASTM，作為相關(guān)參考。 脫氣溫度的選擇不能高于固體的熔點(diǎn)或玻璃的相變點(diǎn), 建議不要超過(guò)熔點(diǎn)溫度的一半。當(dāng)然，如果條件許可，使用熱分析儀能夠最精確地得到適合的脫氣溫度。一般而言，脫氣溫度應(yīng)當(dāng)是熱重曲線上平臺(tái)段的溫度。

?測(cè)試提示：

1.可開(kāi)正規(guī)測(cè)試發(fā)票，附帶測(cè)試清單。

2.有腐蝕性，毒性，或其他有危害性等特殊樣品要事先告知測(cè)試人員，測(cè)試人員也要告知樣品方哪些樣品不能測(cè)或會(huì)對(duì)儀器產(chǎn)生損傷，測(cè)試后會(huì)對(duì)樣品產(chǎn)生哪些變化；

3.客戶需提供詳細(xì)的樣品資料，包括元素，主要成分和詳細(xì)測(cè)試參數(shù)及條件。和測(cè)試人員充分討論，商定最終測(cè)試條件；

4.測(cè)試人員與顧客通過(guò)QQ，微信或郵件溝通，出現(xiàn)測(cè)試糾紛，郵件或聊天記錄將作為重要的仲裁依據(jù)；請(qǐng)加QQ和技術(shù)人員交流。QQ：82187958。微信：15071040697

5.杜絕測(cè)試、解析和合成違反國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)的樣品，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)將追究其法律責(zé)任。