為什么BET測(cè)試會(huì)出現(xiàn)滯后環(huán),這3點(diǎn)你知道嗎
關(guān)于BET測(cè)試會(huì)產(chǎn)生滯后環(huán),在這里科學(xué)指南針平臺(tái)不會(huì)講太多源頭理論,內(nèi)容不多,力求簡(jiǎn)明實(shí)用。一則分享科學(xué)指南針平臺(tái)在長(zhǎng)期接觸吸脫附知識(shí)的理論和實(shí)踐,做個(gè)總結(jié)一是長(zhǎng)久以來的心愿,二則更希望能和大家共同學(xué)習(xí)、探討和提高。
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滯后環(huán)的產(chǎn)生原因
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?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。
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滯后環(huán)的種類
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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。
孔徑分布較窄的圓柱形均勻介孔材料具有 H1 型回滯環(huán),例如,在模板化二氧化硅(MCM-41, MCM-48,SBA-15)、可控孔的玻璃和具有有序介孔的碳材料中都能看到 H1 型回滯環(huán)。通常在這種情況下,由于孔網(wǎng)效應(yīng)最小,其最明顯標(biāo)志就是回滯環(huán)的陡峭狹窄,這是吸附分支延遲凝聚的結(jié)果。但是,H1 型回滯環(huán)也會(huì)出現(xiàn)在墨水瓶孔的網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)中,其中“孔頸”的尺寸分布寬度類似于孔道/空腔的尺寸分布的寬度(例如,3DOM 碳材料)。
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?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“ink bottle”,等小孔徑瓶頸中的液氮脫附后,束縛于瓶中的液氮?dú)怏w會(huì)驟然逸出;
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H3主要見于層狀結(jié)構(gòu)的聚集體,產(chǎn)生狹縫的介孔或大孔材料。
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H4 型回滯環(huán)與 H3 型的回滯環(huán)有些類似,但吸附分支是由 I 型和 II 型等溫線復(fù)合組成,在 P/P0的低端有非常明顯的吸附量,與微孔填充有關(guān)。H4 型的回滯環(huán)通常發(fā)現(xiàn)于沸石分子篩的聚集晶體、一些介孔沸石分子篩和微-介孔碳材料,是活性炭類型含有狹窄裂隙孔的固體的典型曲線。
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H5型回滯環(huán)很少見,發(fā)現(xiàn)于部分孔道被堵塞的介孔材料。 雖然 H5 型回滯環(huán)很少見,但它有與一定孔隙結(jié)構(gòu)相關(guān)的明確形式,即同時(shí)具有開放和阻塞的兩種介孔結(jié)構(gòu)(例如,插入六邊形模板的二氧化硅)。
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中壓部分有較大吸附量但不產(chǎn)生滯后環(huán)的情況
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?在相對(duì)壓力為0.2-0.3左右時(shí),根據(jù)Kelvin方程可知對(duì)應(yīng)的孔半徑很小,有效孔半徑只有幾個(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2到3個(gè)nm時(shí)有序介孔吸脫附并不出現(xiàn)滯后環(huán)。
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以上就是科學(xué)指南針平臺(tái)對(duì)于滯后環(huán)的分享,大家如果想要做相關(guān)測(cè)試,可以聯(lián)系科學(xué)指南針,科學(xué)指南針平臺(tái)甄選優(yōu)質(zhì)儀器,為廣大科研工作者提供方便、快速、更具性價(jià)比的測(cè)試服務(wù),最后,祝大家科研之路順利。
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