N吸脫附曲線說明

N吸脫附曲線說明文件編碼(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)干說明我們拿到的數(shù)據(jù)，只有吸脫附曲線是真實(shí)的，積、孔徑分布、孔容之類的都是帶有主觀人為色彩的數(shù)據(jù)。經(jīng)常聽到有同學(xué)說去做個(gè)BET，其實(shí)做的不是BET，是氮?dú)獾葴匚摳角€，BET(Brunauer-Emmet-Teller)只是對(duì)N2-Sorptionisotherm中p/p0=~之間的一小段用傳說中的BET公式處理了一下，得到單層吸附量數(shù)據(jù)Vm，然后據(jù)此算出比表面積，如此而已?！袅愇降葴鼐€類型幾乎每本類似參考書都會(huì)提到，前五種是BDDT(Brunauer-Deming-Deming-Teller)分類，先由此四人將大量等溫線歸為五類，階梯狀的第六類為Sing增加。每一種類XY軸，再將X軸相對(duì)壓力粗略地分為低壓()、中壓、高壓()三段。那么吸附曲線在：由于微孔內(nèi)強(qiáng)吸附勢(shì)，吸附曲線起始時(shí)呈?型；低壓端偏X軸說明與材料作用力弱中壓端多為氮?dú)庠诓牧峡椎纼?nèi)的冷凝積聚，介孔分析就來源于這段數(shù)據(jù)，包括樣品粒子堆積產(chǎn)生的孔，有序或梯度的介孔范圍內(nèi)孔道。BJH方法就是基于這一段得出的孔徑數(shù)據(jù)；高壓段可粗略地看出粒子堆積程度，如?型中如最后上揚(yáng)，則粒子未必均勻。平常得到的總孔容通常是取相對(duì)壓力為左右時(shí)氮?dú)馕搅康睦淠怠！魩讉€(gè)常數(shù)※液氮溫度77K時(shí)液氮六方密堆積氮分子橫截面積平方納米，形成單分子層鋪展時(shí)認(rèn)為單分子層厚度為※標(biāo)況(STP)下1mL氮?dú)饽酆?假定凝聚密度不變)體積為例：如下面吸脫附圖中吸附曲線p/p0最大時(shí)氮?dú)馕搅考s為400mL，則可知總孔容＝400*＝400/654＝約Vm斜率＋截距)N在介孔的內(nèi)表面，對(duì)有序介孔材料用BET方法計(jì)算積時(shí)取相對(duì)壓力p/p0=~比較適合。在p/p0=~左右吸附量有一突增。該段的位置反映了樣品孔徑的大小，其變化寬窄可作為衡量中孔均一性的根據(jù)。在更高p/p0時(shí)有時(shí)會(huì)有第三段上升，可以反映出樣品中大孔或粒子堆積孔情況。由N2-吸脫附等溫線可以測(cè)定其比表面積、孔容和孔徑分布。對(duì)其比表面積的分析一般采用BET (Brunauer-Emmett-Teller)方法。孔徑分布通常采用BJH(Barrett-Joiner-Halenda)。RCosR彎曲※滯后環(huán)的產(chǎn)生原因這是由于毛細(xì)管凝聚作用使N2分子在低于常壓下冷凝填充了介孔孔道，由于開始發(fā)生毛細(xì)凝結(jié)時(shí)是在孔壁上的環(huán)狀吸附膜液面上進(jìn)行，而脫附是從孔口的球形彎月液面開始，從而吸脫附等溫線不相重合，往往形成一個(gè)滯后環(huán)。還有另外一種說法是吸附時(shí)液氮進(jìn)入孔道與材料之間接觸角是前進(jìn)角，脫附時(shí)是后退角，這兩個(gè)角度不同導(dǎo)致使用Kelvin方程時(shí)出現(xiàn)差異。當(dāng)然有可能是二者的共同作用，個(gè)人傾向于認(rèn)同前者，至少直覺上(玄乎？)前者說得通些?！鶞蟓h(huán)的種類滯后環(huán)的特征對(duì)應(yīng)于特定的孔結(jié)構(gòu)信息，分析這個(gè)比較考驗(yàn)對(duì)Kelvin方程的理解。解H1是均勻孔模型，可視為直筒孔便于理解。但有些同學(xué)在解譜時(shí)會(huì)說由H1型滯有序介孔，但是否是六方、四方、三角就不知道了，六方是小角XRD看出來的東西，這是明顯的張冠李戴；H2比較難解釋，一般認(rèn)為是多孔吸附質(zhì)或均勻粒子堆積孔造成的，多認(rèn)為是“inkbottle”，等小孔徑瓶頸中的液氮脫附后，束縛于瓶中的液體會(huì)驟然逸出；HHH吸附量大，認(rèn)為是片狀粒子堆積形成的狹縫孔；H4也是狹縫孔，區(qū)別于粒子堆集，是一些類似由層狀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的孔?！袎翰糠钟休^大吸附量但不產(chǎn)生滯后環(huán)的情況個(gè)吸附質(zhì)分子大小，不會(huì)出現(xiàn)毛細(xì)管凝聚現(xiàn)象，吸脫附等溫線重合，MCM-41孔徑為◆介孔分析通常采用的都是BJH(Barrett-Joiner-Halenda)，是Kelvin方程在圓筒模型中的應(yīng)用，適用于介孔范圍，所得結(jié)果比實(shí)際偏小。針對(duì)MCM-41、SBA-15孔結(jié)構(gòu)分析的具更高精度的KJS(Kruk-Jaroniec-Sayari)及其修正方法，KJS出來時(shí)用高度有序的MCM41為材料進(jìn)行孔分析，結(jié)合XRD結(jié)果，得出了比BJH有更高精度的KJS方程，適用孔徑分析范圍在之間。后來又做了推廣，使之有較大的適用范圍，可用于SBA-15孔結(jié)構(gòu)的表征。吸附量對(duì)單分子層吸附量作圖，凝聚時(shí)形成的吸附膜平均厚度是平均吸附層數(shù)乘以單分子層厚度，積＝*單分子層吸附量*阿伏加德羅常數(shù)。樣品為無孔材料時(shí)，t-Plot是一條過原點(diǎn)直線，當(dāng)試樣中含有微孔，介孔，大孔時(shí)，直線就會(huì)變成幾段折時(shí)的吸附量代替單分子層吸附量，再去作圖，用這種方法先要指定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，或是在儀器上做一個(gè)標(biāo)樣，處理方法和圖形解釋兩種方法是類似的。兩則之間可以相互◆微孔分析含微孔材料的微孔分析對(duì)真空度，控制系統(tǒng)，有不同的要求，測(cè)試時(shí)間也比較長(zhǎng)，時(shí)間可能是普通樣品的十倍甚至二十倍。由于微孔尺寸和探針分子大小相差有限，部分微孔探針分子尚不能進(jìn)入，解析方法要根據(jù)不同的樣品來定，需要時(shí)可借鑒相關(guān)文獻(xiàn)方法來參考，再則自己做一批樣品采用的是一種分析方法，結(jié)果的趨勢(shì)多半是正確的?，F(xiàn)在用一種來分析所有范圍的孔徑分布還是有些困難，非線性密度泛涵理論(NLDFT)聽說是可以，但論文中采用的較少。★送樣提醒★明確測(cè)試目的：比表面積和孔結(jié)構(gòu)對(duì)活性中心分布，反應(yīng)物產(chǎn)物停留產(chǎn)生影響，因焙燒溫度等處理導(dǎo)致比表面不同等情況，不要沒事隨便做個(gè)比表面的孔分布看看。基