一.什么是物理吸附和化學吸附？

? ? ? ?氣體分子在固體表面的吸附機理極為復雜，其中包含物理吸附和化學吸附。

? ? ? ?由分子間作用力（范德華力）產(chǎn)生的吸附稱為物理吸附。物理吸附是一個普遍的現(xiàn)象，它存在于被帶入并接觸吸附氣體（吸附物質(zhì)）的固體（吸附劑）表面。所涉及的分子間作用力都是相同類型的，例如能導致實際氣體的缺陷和蒸汽的凝聚。除了吸引色散力和近距離的排斥力外，由于吸附劑和吸附物質(zhì)的特定幾何形狀和外層電子性質(zhì)，通常還會發(fā)生特定分子間的相互作用（例如，極化、場-偶極、場梯度的四極矩）。

? ? ? 任何分子間都有作用力，所以物理吸附無選擇性，活化能小，吸附易，脫附也容易。它可以是單分子層吸附和多分子層吸附。

? ? ? 由分子間形成化學鍵而產(chǎn)生的吸附稱為化學吸附；它有選擇性，活化能大，吸附難，脫附也難，往往需要較高的溫度?；瘜W吸附一定是單分子層吸附。

? ? ? 實際吸附可能同時存在物理吸附與化學吸附；先物理吸附后再化學吸附。吸附量可以用標準大氣壓下單位質(zhì)量的樣品（吸附劑）上吸附物質(zhì)（吸附質(zhì)）的體積量度，可以用ml/g或cc/g@STP表示。

? ? ? ?在低溫下以發(fā)生物理吸附為主, 而可能的化學吸附發(fā)生在高溫下(發(fā)生了特異性反應)，全過程涉及高真空,低溫,高溫,高精度真空量度,閥門按事先設定的程序自動開關等問題。

二.介孔材料的物理吸附過程是怎樣的？

? ? ? ?根據(jù)IUPAC于2015年發(fā)布的報告，發(fā)生在介孔材料上的物理吸附都有以下三個左右的不同階段：

1)單分子層吸附（monolayermultilayer）：所有的被吸附分子都與吸附劑的表面層接觸。

2)多層吸附（multilayeradsorption）：吸附空間容納了一層以上的分子，使得并非所有的吸附分子都與吸附劑表面直接接觸。在介孔中，多層吸附后緊跟著會發(fā)生在孔道中的凝聚。

3)毛細管（或孔）凝聚現(xiàn)象（Capillary(orpore)condensation）：即一種氣體在壓力p小于其飽和壓力p0的情況下，在孔道中冷凝成液體狀的相態(tài)。毛細管凝聚反映了在一個有限的體積系統(tǒng)中發(fā)生的氣-液相變。術語“毛細管（或孔）凝聚”不能用于描述微孔填充過程，因為在微孔中不涉及氣-液之間的相變。

三.什么是氣體吸附等溫線？

? ? ? ?如果絕對溫度，壓力和氣體（吸附質(zhì)）和表面（吸附劑）的作用能不變，則在一個特定表面的吸附量是不變的。因為固體表面對氣體的吸附量是溫度、壓力和親和力或作用能的函數(shù)，所以我們在恒定溫度下，就可以用平衡壓力對單位重量吸附劑的吸附量作圖。這種在恒定溫度下，吸附量對壓力變化的曲線就是特定氣-固界面的吸附等溫線。

四.如何利用氣體吸附原理分析比表面？

? ? ? ?固體多孔材料的單位重量的表面積（即比表面積）是重要的物理參數(shù)。真實表面包括不規(guī)則的表面和孔的內(nèi)部表面。它們的面積無法從顆粒大小的信息中計算出來，但卻可以通過在原子水平上吸附某種不活動的或惰性氣體來確定。氣體的吸附量，不僅僅是暴露表面總量的函數(shù)，還是(i)溫度，(ii)氣體壓力，以及(iii)氣體和固體之間發(fā)生反應強度的函數(shù)。因為多數(shù)氣體和固體之間相互作用微弱，為使其發(fā)生相當?shù)奈剑蛊湮搅孔阋愿采w整個表面，必須將表面充分冷卻到氣體的沸點溫度。隨著氣體壓力的提高，表面吸附量會以一種非線型方式增加。但是，當氣體以一個原子厚度全部覆蓋表面后（單分子層氣體），對冷氣體的吸附并沒有停止。隨著相對壓力的提高，超量的氣體被吸附從而構(gòu)成“多分子層”，進而可能進一步液化而填滿整個孔道。

? ? ? ?為了達到上述目的，首先要把樣品進行真空脫氣，對樣品表面進行清潔；如果用氮氣作為分子探針（尺子），需要隨后將樣品連同樣品管稱重后放入液氮中（-273℃），有控制地通入已由壓力傳感器計量的氮氣，記錄樣品的吸附量。該過程相當復雜和漫長。在取得不同壓力下樣品飽和吸附量的數(shù)據(jù)后，再通過由樣品性質(zhì)決定的經(jīng)驗公式(模型)計算出所需要的結(jié)果。

? ? ? ?打一個不完全恰當?shù)谋确剑阂獪y量一間屋子的面積，但是除了有許多籃球并沒有合適的尺子，而籃球的直徑和截面積是已知的。于是，在測量屋子的面積之前，首先要將屋子中放置的家具搬出去，然后往屋里扔籃球，扔進來的數(shù)目是可以控制并計算出來的，等籃球鋪滿了屋子，我們將籃球的截面積乘以扔進來的籃球數(shù)就能估算出該房間的面積。同理，接著扔籃球，直至這個房間都被籃球充滿直到房頂，我們就能推斷出這個房間的空間大小。物理吸附儀就是為了實現(xiàn)這整個過程而設計的。

總結(jié)

? ? ? ?如果需要了解更多BET測試相關內(nèi)容，可以聯(lián)系我們鑠思百檢測！鑠思百檢測作為華中地區(qū)領先的第三方權(quán)威機構(gòu)，與武漢眾多高校及其分析測試中心有交流合作。除BET測試以外，掃描電鏡，透射電鏡，X射線電子能譜，熱重分析等測試都有豐富的經(jīng)驗，歡迎聯(lián)系送樣測試！