通過BET方法分析多孔二氧化硅的比表面積/四型等溫吸脫附曲線

2021-11-09

隨著孔隙的增加或者粒徑的減小，粉末的比表面積（單位質(zhì)量的表面積）會(huì)增加。通過BET理論可以從吸附等溫曲線中獲得比表面積(Brunauer-Emmett-Teller 理論: 多分子層吸附理論) ，該理論遵循以下3個(gè)假設(shè)：

對(duì)于II 和 IV型等溫線，在BET公式（公式1）中， p/p0在0.05-0.3 之間(形成單分子層的相對(duì)壓力范圍)的曲線為一條直線。 由BET曲線中的斜率和截距分別可以得到C常數(shù)和單層吸附量(Vm)。單層吸附量 (cm3 (STP) g-1)表示轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的覆蓋所有固體表面的氣體分子體積。 BET比表面積是通過單層吸附層上的吸附質(zhì)分子的截面積乘以吸附量轉(zhuǎn)化的覆蓋分子數(shù)，計(jì)算得到的(公式 2)。 吸附截面取決于吸附劑和吸附質(zhì)之間的相互作用和吸附溫度。σ=0.162 nm2一般用于N2分子截面積。

Starting adsorption on the adsorption site on the solid surface

在固體表面的吸附位點(diǎn)開始吸附

First and second layers and adsorbed molecules form multimolecular layers

一層，第二層和被吸附的分子形成多分子層

BET理論:3個(gè)假設(shè)

①    表面能均一

②    吸附分子之間無相互作用

③    第二層和所有高層的吸附能等于吸附劑的冷凝能

V：平衡壓力下的吸附量

Vm :單層吸附量

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q1: 一層吸附熱

qL:液體冷凝熱

σ: 吸附截面積 /nm２

在上述的Develosil100 在N2@77.4 K 下的脫附曲線 (Fig. 1)被分類為IV型曲線，這被作為中孔的一種標(biāo)志。從該等溫曲線中，BET曲線 (Fig. 2)顯示evelosil100D的比表面積為296 m2 g-1。