24小时热门版块排行榜     先丰纳米 买纳米材料就点这里

查看: 3050  |  回复: 61
【有奖交流】积极回复本帖子,参与交流,就有机会分得作者 温心若水 的 167 个金币
本帖产生 1 个 C-EPI ,点击这里进行查看

温心若水

版主 (职业作家)

[交流] 氮气物理吸附表征专题(第二期)


氮气物理吸附表征专题(第二期)


    近期,看到许多网友对氮气物理吸附表征有一些困惑。本着为虫友服务的宗旨,催化版块推出氮气物理吸附表征专题,欢迎广大虫友积极讨论和献计献策,期待能为各位有需要的虫友带来帮助。 催化版会对参与讨论的虫友奖励2-10BB,对高品质、有真正见解和贡献的回帖会考虑奖励C-EPI,欢迎虫友积极参与。各位虫友可以把自己实验过程中遇到的问题在本专题中进行提问,我们将竭尽所能为大家进行解答。

   首先感谢大家对催化版的支持。 氮气物理吸附表征专题(第二期)继续为各位虫友分析解决氮气物理吸附过程中遇到的问题。在上一期,我们对吸附等温线类型和回滞环类型进行了分析!http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=10117152&fpage=1!在本期我们将对BET比表面积有关的信息做一下介绍,希望对大家有所帮助!


  多层吸附理论(简称BET 方程)是目前最流行的比表面计算方法。最初的BET 工作是建立在氮吸附Ⅱ类等温线上,各种无孔吸附剂可以在P/P0为0.05-0.3 的范围内给出线性BET 图,继而计算出比表面值。孔隙度(如微孔和介孔的存在)对BET 方程的适用性有重要影响。BET 方程可以应用在非孔和较宽孔直径的介孔材料的比表面分析,但有其局限性。
  严格意义上,不能用于微孔吸附材料,因为单层-多层吸附过程通常在相对压力(p/p0)小于0.1 时就完成了,在微孔填充过程中区分它们是非常困难的。另一方面,BET 的计算结果与吸附物质分子的体积和形状有关,即评估表面积的有效基准尺度会发生问题,因为常用作吸附气体的氮气在微孔吸附过程中,分子截面积因四极矩作用会发生变化,这就破坏了BET 方程计算的基础。

1.怎么判断BET 表面积结果计算正确与否?
  BET 方程如下所示:


氮气物理吸附表征专题(第二期) 

  
 其中n 是在相对压力P/P0 时的吸附气体量,nm 是吸附质形成表面单层吸附量。BET 常数C 是有关第一吸附层上的吸附能,因而C 值表示吸附剂与吸附质之间相互作用的程度。IUPAC 在2015 年的报告中给出用BET 方法计算微孔材料比表面积的三条原则:
1) c 值必须为正值;
2) 取点范围必须在n(1-P/P0) 随着P/P0 增大的范围内;
3) 单层吸附达到饱和的吸附量nm 对应的压力点要计入选点范围。

2.多点BET 方程压力点选取原则是什么?
  在报告比表面计算结果时,需要关注BET 理论是否适合你的样品。仪器上预设的压力点测量和计算范围(0.05-0.35)只适合大多数介孔样品,而不适合含有微孔的样品。看BET 结果的同时,要判断取点范围和C 常数是否合理。
  1) 不要使用太低的压力点数据:过低的压力点数据还不足以形成单分子层,所以不能用于计算比表面。
  2) 不要使用太高的相对压力点:不正确的取点导致线性回归的相关系数差和C 常数为负值。BET取点上限可以很容易地通过单点BET 最大值计算得到,但不是所有样品都是这样。
  3) 某些样品单点BET 计算找不到最大点,而是随压力上升而增加,这意味着在P/PO0.15 以下不会出现短的线性区域。如果这样,我们可以说BET 方程不适用于这类特殊样品。
  4) 建议比表面测定时,按如下范围取值计算:
    • 介孔材料:      常规比表面P/P0  0.05-0.3 之间5 点
    • 微孔材料:      比表面P/P0      0.005-0.05 之间8 点
    • 微孔和介孔材料:比表面P/P0      0.01-0.2 之间8 点

3.影响BET 比表面分析结果的因素有哪些?
  BET 比表面积是物理吸附分析仪所能计算的参数中最容易得到的一个,因为它的基础计算数据是取自吸附等温线多层吸附的饱和阶段,也是等温线最平缓的一段。但是,其最终结果受到诸多因素影响,这就造成了在不同仪器和不同实验室数据比对时的误差,误差的来源包括如下原因:
  1) 与样品孔结构的复杂程度有关:孔型越简单,结果越容易重现; 
  2) 与测试仪器的类型有关:一般来说,静态容量法测得结果比动态色谱法测得的结果更加准确,这是由于前者测得的是吸附数据,后者得到的是脱附数据。若样品中存在不规则的孔,氮气分子进入孔道后,脱附时,由于出口孔颈很小,就有可能因气穴效应或孔道阻塞不能蒸发出来,造成脱附的数据失真。 
  3) 与吸附气体种类有关:对于含微孔样品,不同的气体大小不同,在孔道中扩散速度不同,气体分子的极性与孔壁作用的程度不同,都会影响最终计算的准确性。 
  4) 与样品预处理时间有关:以氢氧化镍为例,它的处理时间至少需要8 小时,由于其干燥过程容易板结,故处理温度不宜过高(一般90 度),这样就导致处理温度不够,需要加长脱气时间来弥补。 
  5) 与预处理的脱气真空度有关:真空度越大,脱气越干净,时间越短。样品表面处理不干净,会造成测试结果偏小。 
  6) 与称样量多少有关:样品量的多少和他自身的比表面的大小有关的,一般比表面越大,称样量越少,反之越多。选择合适的称样量是很有必要的,这其中既要考虑减少称样误差,还要考虑称样量和脱气时间的关系。   
  7) 与样品的处理温度有关:以氧化铝为例,它的处理温度一般是300°C。若降低其处理温度,容易造成测试结果偏小,且BET 测试曲线线性很差。 
  8) 与在吸附曲线上的取点计算范围有关。




欢迎各位虫友来交流,希望有经验的专家们不吝赐教。

                  
                                             

回复此楼
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

lan_ok

新虫 (小有名气)

★ ★ ★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
温心若水: 金币+5, 多多交流! 2016-04-11 10:10:41
很不错的专题!!
小弟有几个问题请教:
1、美国Micrometric公司生产的ASAP 2020M全自动比表面及微孔孔径分析仪如何设置微孔程序以及微介孔程序?
2、做N2物理吸脱附表征时,有时候吸脱附曲线往右下角走然后再往右上角拐,形成一个山谷状的曲线,很大一部分曲线对应的纵坐标为负值,可能的原因是什么?
3、有时曲线不闭合,有时又交叉,可能的原因是什么?
6楼2016-04-10 20:48:56
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

温心若水

版主 (职业作家)

★ ★ ★ ★ ★
liwentao2010: 金币+5, 辛苦 2016-04-14 19:47:28
引用回帖:
6楼: Originally posted by lan_ok at 2016-04-10 20:48:56
很不错的专题!!
小弟有几个问题请教:
1、美国Micrometric公司生产的ASAP 2020M全自动比表面及微孔孔径分析仪如何设置微孔程序以及微介孔程序?
2、做N2物理吸脱附表征时,有时候吸脱附曲线往右下角走然后再往 ...

1.微孔程序和微介是一样的程序就可以,有时候可能会有些区别,就是在毛细凝聚的区域多设几个点,保证孔径分布的准确度。在测试之前增加测试点,微孔程序一般从10^(-7)开始;一般的仪器都有测试的模版,你可以把模板调出来,然后在其基础上修改。
2.可能是你的材料比表面积很小吧,是无孔的那种,那么这种情况是正常的。另外一个原因就是漏气。
3.曲线不闭合,一种是没有焙烧好,如果是MOF等有机材料这个是正常的;交叉的话,可能有材料本身分解了或漏气这两个因素!
8楼2016-04-11 10:31:02
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

小虫毛涛涛

金虫 (小有名气)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
引用回帖:
10楼: Originally posted by 贝格Little at 2016-04-30 08:55:26
我是新手,想请教个问题,测粉末状的样品时,一定要将其研磨吗?因为我的样品干燥后有较大的颗粒,但是又怕研磨之后把形貌给破坏了,这该怎么解决,还是我考虑错了,请赐教。。。。

测BET 不需要研磨,颗粒比粉末更方便测,结果是一样的,另外研磨是不可能改变微观形貌的
22楼2016-05-20 10:38:48
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

贝格Little

新虫 (初入文坛)

★ ★ ★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
温心若水: 金币+5, 欢迎参与交流! 2016-04-30 14:48:48
我是新手,想请教个问题,测粉末状的样品时,一定要将其研磨吗?因为我的样品干燥后有较大的颗粒,但是又怕研磨之后把形貌给破坏了,这该怎么解决,还是我考虑错了,请赐教。。。。
10楼2016-04-30 08:55:26
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

温心若水

版主 (职业作家)

引用回帖:
15楼: Originally posted by 璇521930 at 2016-05-06 21:26:44
BET仪器出来的报告,有一个BET绘图,就是那条直线,但是相关系数有的是0.99999有的是0.994,这代表什么意思呢?

在BET比表面积计算时,通常需要考虑两个条件,一个是C常数(要求必须大于0),另外一个就是相关系数r(要求三个9以上),在保证C常数大于0的基础上,相关系数越大(就是9越多),数据越可靠。
17楼2016-05-07 08:47:17
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

温心若水

版主 (职业作家)

引用回帖:
19楼: Originally posted by 1729568640 at 2016-05-20 10:06:45
求问楼主,比表面做出的曲线不闭合时什么情况,做的是碳材料。

你指的是氮气物理吸脱附曲线不闭合吧?碳材料也闭合,只有有机材料如:MOF等,一些含有有机官能团的杂化材料也有可能会出现不闭合的情况
20楼2016-05-20 10:23:46
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

1729568640

金虫 (小有名气)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
引用回帖:
20楼: Originally posted by 温心若水 at 2016-05-20 10:23:46
你指的是氮气物理吸脱附曲线不闭合吧?碳材料也闭合,只有有机材料如:MOF等,一些含有有机官能团的杂化材料也有可能会出现不闭合的情况...

是的,吸附曲线正常,但是脱附曲线做不出来,导致最后曲线不闭合,不知道是什么情况,材料是碳材料,应该是能做出来的。
21楼2016-05-20 10:28:56
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

温心若水

版主 (职业作家)

引用回帖:
24楼: Originally posted by 1729568640 at 2016-05-20 13:24:05
1000℃

1000度还不闭合,可能的原因是碳化炉管有点脏了,里边存在一些油状物,在降温过程中又被材料吸收,导致材料吸脱附曲线不闭合!重新烧一下炉管,通氮气时气量稍微大一点!

发自小木虫Android客户端
25楼2016-05-20 16:51:55
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

逻辑错误

金虫 (小有名气)

★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
温心若水: 金币+2, 多多交流! 2016-05-26 17:36:36
最近考察了麦克ASAP 2460和康塔Autosorb-iQ,测同一个活性炭,比表面积相同,总孔体积相差0.07ml/g,总孔体积约为0.8ml/g,请问这个怎么办?哪个设备好啊
28楼2016-05-26 16:25:54
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

温心若水

版主 (职业作家)

引用回帖:
28楼: Originally posted by 逻辑错误 at 2016-05-26 16:25:54
最近考察了麦克ASAP 2460和康塔Autosorb-iQ,测同一个活性炭,比表面积相同,总孔体积相差0.07ml/g,总孔体积约为0.8ml/g,请问这个怎么办?哪个设备好啊

你是要买仪器吗?其实这是在误差之内!我用过康塔Autosorb-iQ,这台仪器还不错!但也有些很专业的老师说麦克的更好一点,比较耐用!其实都是自己的习惯问题!如果是买仪器的话,主要是看售后和价格的比对,以及易损件是否能给充足!
29楼2016-05-26 17:36:24
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

chipmunk123

木虫 (小有名气)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
楼主,这是我做的氮吸附的数据,不太会处理,就是按照自己理解的处理了一下,麻烦您帮忙看一下对不对,谢谢啦

» 本帖附件资源列表

  • 欢迎监督和反馈:小木虫仅提供交流平台,不对该内容负责。
    本内容由用户自主发布,如果其内容涉及到知识产权问题,其责任在于用户本人,如对版权有异议,请联系邮箱:emuch2018@163.com
  • 附件 1 : 纯ZIF-8.rar
  • 2016-06-20 19:59:32, 5.14 K
31楼2016-06-20 20:01:57
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

温心若水

版主 (职业作家)

引用回帖:
33楼: Originally posted by chipmunk123 at 2016-06-21 10:18:04
那是不是我的图不对呢?就是用volume的值除以质量
...

o!实在不好意思,相对压力给搞错了!图是对的!BET中,相关系数有点小,最起码是3个9以上,不过最终结果相差不会太大!其它的数据还是可以的

» 本帖已获得的红花(最新10朵)

34楼2016-06-21 14:10:36
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

上官小仙

木虫 (著名写手)

前世今生


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
引用回帖:
39楼: Originally posted by CYYT at 2016-07-25 23:24:37
求问大家 我的样品比表面很小10左右,脱附支与吸附支 交叉厉害 都跑到吸附支下面了,有办法解决吗?样品量1g

有相关等温吸脱附曲线吗?最好发出来好判断些
虽然只有2字,作者的感情就被红果果的表现出来,由此可见作者的文采笔功,感情之热烈饱满,实在是不可多得的佳作
40楼2016-07-27 08:14:07
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

上官小仙

木虫 (著名写手)

前世今生


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
引用回帖:
41楼: Originally posted by 山东农大阳光 at 2016-09-01 19:07:57
我想问一下有时测试时很长时间也不出一个点,可能原因是什么

微孔材料在低压区的会出现,样品吸附量大,要达到吸附平衡,需要的时间比较长。需要不断地往样品室供气,以便让它在设定的氮分压下达到平衡
虽然只有2字,作者的感情就被红果果的表现出来,由此可见作者的文采笔功,感情之热烈饱满,实在是不可多得的佳作
42楼2016-09-02 10:46:09
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

hpp1988

新虫 (小有名气)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
楼主很给力,赞!!!我想请教的问题是,如果仪器测到P/P0为0.99左右就测不动了,是什么原因呢?是管子漏气还是测试点方法有问题或者别的?这种情况遇到过好多次了困惑已久,希望高人指点一二!万分感谢!
60楼2017-05-24 23:07:14
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
普通回帖

xueshan199

铁杆木虫 (著名写手)

★ ★
送红花一朵
温心若水: 金币+2, 谢谢支持,欢迎多提宝贵意见! 2016-04-08 20:44:23
辛苦了,好东西,感谢分享
2楼2016-04-08 20:42:50
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

温心若水: 金币+1, 多多交流! 2016-04-08 21:29:54
3楼2016-04-08 21:06:05
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

Aloneddt

铁杆木虫 (著名写手)

开拓者


温心若水: 金币+1, 多多交流! 2016-04-10 05:48:32
辛苦了,特别好

发自小木虫Android客户端
比别人多勤奋一点,多一点理想
4楼2016-04-09 15:07:38
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
5楼2016-04-09 16:13:03
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

温心若水: 金币+1, 多多交流! 2016-04-11 10:10:50
谢谢分享
7楼2016-04-11 09:56:57
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

分不清的友情

铜虫 (正式写手)

★ ★
送红花一朵
温心若水: 金币+2, 多多交流! 2016-04-20 15:48:34
送朵花,谢谢楼主
做这样的人:聪明但不自以为是,有趣但不哗众取宠,黑暗但不深不见底
9楼2016-04-15 10:38:57
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
相关版块跳转 我要订阅楼主 温心若水 的主题更新
最具人气热帖推荐 [查看全部] 作者 回/看 最后发表
[基金申请] 老讲师中面上,感觉职称不是重要的,甚至可以忽略 +11 dhz2001 2018-08-18 11/550 2018-08-21 19:43 by testzhang
[论文投稿] 关于论文示意图怎么画的问题? 3+4 wangweicyr 2018-08-15 11/550 2018-08-21 16:32 by cscer66
[基金申请] 大家帮忙看看是否遇到了传说中的"专家"?有必要向学科处反映一下吗? +8 ahnydd 2018-08-19 11/550 2018-08-20 15:47 by mmchangmin
[硕博家园] 求助大测绘,同济导师还是测地所大牛,求解! +3 bingo_csu 2018-08-17 8/400 2018-08-20 11:48 by bingo_csu
[硕博家园] 有没有汉口的小伙伴 +8 maybe be 2018-08-19 9/450 2018-08-20 08:18 by maybe be
[基金申请] 居然,中了 +71 yujiao_d 2018-08-16 81/4050 2018-08-19 18:05 by sun881014
[基金申请] 已经中了的是否在13号收到基金培训的邮件? +17 byqmoney 2018-08-15 21/1050 2018-08-19 14:01 by dinghy723
[基金申请] 基金中了 +133 guangmang219 2018-08-15 144/7200 2018-08-19 07:29 by eewater
[博后之家] 博后面上资助 +4 笨笨不懂 2018-08-18 4/200 2018-08-19 00:15 by ltl_1988
[基金申请] 这条意见是B还是AorC +6 zshzyh728659 2018-08-18 8/400 2018-08-18 19:50 by yuhan12048
[基金申请] 基金已中,可是界面怎么这样? +5 achiier 2018-08-17 6/300 2018-08-17 20:17 by zdwhg
[基金申请] 如何查询今年单位所有中的国家自然科学基金,系统查不出来 +6 yu0801 2018-08-17 7/350 2018-08-17 18:03 by wjmxpp
[基金申请] 基金再次未中 +15 kyandu 2018-08-17 15/750 2018-08-17 17:05 by 清华旭日
[基金申请] 看不到任务书的注意 +7 xiaotao225 2018-08-16 7/350 2018-08-17 00:07 by robertli1979
[基金申请] 还有多少人知道中了,但是系统里没什么变化的? +12 佳忆做图 2018-08-16 17/850 2018-08-16 22:41 by ibenze
[基金申请] 今天晚上12点过后就能查询了吗? +15 jiushini2015 2018-08-16 16/800 2018-08-16 19:20 by yaozi025
[分析] 蒸发光检测器基线不平 +3 小魔女★ 2018-08-15 5/250 2018-08-16 13:58 by zinfly
[基金申请] 没刷出来,不敢看了 +14 Onni2017 2018-08-16 14/700 2018-08-16 12:22 by leiqhd
[基金申请] 已经可以查了 +10 byqmoney 2018-08-16 10/500 2018-08-16 12:09 by melomcgrady
[考博] 本科成绩很差 能申请到香港的博士吗 +6 阿博阿博4909 2018-08-15 13/650 2018-08-16 07:58 by 阿博阿博4909
信息提示
请填处理意见