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（單位質量的表面積）會增加。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個假設：

對于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常數和單層吸附量(Vm)。單層吸附量 (cm3 (STP) g-1)表示轉化成標準狀態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分子的截面積乘以吸附量轉化的覆蓋分子數，計算得到的(公式 2)。 吸附截面取決于吸附劑和吸附質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個假設

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。