BET數(shù)據(jù)處理中8大案例分析,教你看懂吸脫附曲線
Q:為什么得到的BET值為負?
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A:正常情況下樣品對吸附質(zhì)有吸附的話比表面積值應(yīng)該為正,出現(xiàn)負值的可能有三種原因:
1.?樣品自身的原因,可以看等溫吸脫附曲線,如果沒有吸附的話吸附值應(yīng)該在0附近,再加上儀器誤差的現(xiàn)象,也可能跑到負值出現(xiàn)吸附點,所以該類樣品的吸附幾乎可以忽略。
2.?測試所加樣品量過少,造成總的吸附值很低,則容易產(chǎn)生這個現(xiàn)象。
3.?脫氣溫度和時間不合理,脫氣溫度過高,造成孔結(jié)構(gòu)的變化或坍塌,脫附溫度太低或者脫氣時間短,造成脫氣不完全,也會產(chǎn)生這個問題。
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Q:為什么等溫吸脫附曲線是不閉合的?
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A:等溫吸脫附曲線不閉合,這種情況比較常見,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因也比較多,可能原因如下:
1.?材料表面存在特殊的基團和化學性能,導致吸附的氣體分子無法完全脫離,即材料對吸附質(zhì)有較強作用,導致吸脫附會存在一定的不閉合程度。
2.?材料自身的比表面較小,一般吸脫附閉合程度會較差。
3.?稱樣量問題,稱樣量太少,容易造成測量不準,也會出現(xiàn)此類情況。
4.?樣品前處理問題,溫度太高,測試的孔結(jié)構(gòu)坍塌,氣體脫附不出來會造成曲線不閉合。
5.?如果研究碳材料的話需要注意,碳材料的孔大多為柔性孔或者墨水瓶孔,氣體吸附之后孔口直徑收縮,導致吸附上的氣體不易脫附,很容易導致吸脫附曲線不閉合。
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Q:為什么等溫吸脫附曲線是交叉的?
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A:吸附曲線和脫附曲線發(fā)生交叉的主要原因是:
1.?樣品吸附值本身就比較小,容易出現(xiàn)波動。
2.?脫氣條件不合適,脫氣溫度低或者時間短,水分沒有完全除去,在脫附過程中脫去了。
3. 樣品量太少,容易造成測量不準,也會出現(xiàn)此類情況。
4.?樣品脫氣前處理條件不合適,造成脫氣不完全,在脫附的過程中有東西脫附出來,造成等溫吸附曲線和等溫脫附曲線產(chǎn)生交叉的現(xiàn)象。
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Q:BJH脫附孔徑分布存在“假峰”
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A:在氣體脫附過程中大多數(shù)情況下都反映了一個滯后的過程。
所以在用BJH方法分析樣品孔徑時,脫附段很容易出現(xiàn)假峰,一般是在3.8nm處出現(xiàn),出現(xiàn)假峰的原因與孔的類型有關(guān)系,內(nèi)部孔道的連通性,孔型的多樣性以及孔徑的分散性等等原因都會導致在脫附過程中出現(xiàn)假峰。
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Q:譜圖中出現(xiàn)了S型微孔等溫曲線
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A:S型回線通常發(fā)生在低壓區(qū)微孔材料測試過程中出現(xiàn)。出現(xiàn)S型回線主要有兩點原因,一種是低壓區(qū)吸附不完全,在沒有達到吸附平衡時候就進入到了第二個吸附點,所以會產(chǎn)生S型回線。
如果想要改變這種情況,應(yīng)該適當增加低壓區(qū)的吸附時間,保證每一個壓力點都可以達到吸附平衡。
第二個原因是氦污染,在用氦氣測量死體積時,是基于氦氣不吸附的假設(shè),但事實上物理吸附是非特異性吸附,對任何氣體都存在吸附,微孔材料會吸附較多的氦氣,其影響無法忽略不計。因此在繼續(xù)分析之前,應(yīng)當至少將樣品放在室溫下使氦氣溢出后再進行測量。
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Q:是否可以增加或者減少一些壓力點?
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A:每臺儀器上介孔或者全孔測試都有固定的測試文件,壓力點都是設(shè)置好的,直接測試就可以。
如果有特殊需求,也可以增加或減少一些壓力點的話,測試時間也會相應(yīng)改變,如果低壓區(qū)加密點,測試時間會變得更久,可能較正常時間要多一倍的測試時間,所以時間的成本和測試的成本會相應(yīng)增加。
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Q:樣品的比表面積,是否和樣品測試量有關(guān)?樣品用量過少會造成哪些影響?
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A:樣品的比表面積只與樣品本身有關(guān),理論上測試量多少并不會改變比表面積的大小;但是如果樣品量過少,吸附量低,會產(chǎn)生誤差,得不到準確的比表面積值。
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Q:從數(shù)據(jù)上哪個指標可以看出數(shù)據(jù)的好壞?
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A:所有的信息,比表面積,孔容,平均孔徑,孔徑分布都是基于吸脫附曲線來計算得來的,因此判斷結(jié)果好壞最直接的就是看吸脫附曲線。
吸附量是否隨著分壓增加而增加,吸脫附曲線是否閉合;但是吸脫附曲線也要結(jié)合樣品性質(zhì)來判斷,比如樣品加入量,脫氣溫度,樣品孔結(jié)構(gòu)等。
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