BET比表面积和孔径解析学习教案

会计学1BET比表面积和孔径比表面积和孔径(kngjng)解析解析第一页，共19页。成脱附。*吸附与脱附之间可以建立动态平衡.第1页/共19页第二页，共19页。吸附剂吸附剂: :具有吸附能力的固体具有吸附能力的固体(gt)(gt)物质物质. .吸附质吸附质: :被吸附剂所吸附的物质被吸附剂所吸附的物质,(,(如氮气如氮气).). 通常采用氮气通常采用氮气, ,氩气或氧气为吸附质氩气或氧气为吸附质进行多孔物的比进行多孔物的比 表面表面, ,孔体积孔体积, ,孔径的大小和分布的孔径的大小和分布的测定测定. .也可通过完也可通过完 整的吸附脱附曲线计算出介孔部分整的吸附脱附曲线计算出介孔部分和微孔部分的体和微孔部分的体 积和表面积等积和表面积等. .吸附平衡等温线吸附平衡等温线: :以压力为横坐标以压力为横坐标, ,恒温条件下恒温条件下吸附质在吸附质在 吸附剂上的吸附量为纵吸附剂上的吸附量为纵坐标的曲线坐标的曲线. . 通常用比压通常用比压( (相对压相对压力力)p/p0)p/p0表示压力表示压力,p,p 为气体的真实压力为气体的真实压力,p0,p0为气体在测量温度为气体在测量温度 下的饱和蒸汽压下的饱和蒸汽压. .第2页/共19页第三页，共19页。、型曲线型曲线(qxin)是凸形是凸形 、型是凹形型是凹形第3页/共19页第四页，共19页。型等温线相当于朗格谬尔单层可逆吸附过程型等温线相当于朗格谬尔单层可逆吸附过程(guchng)(guchng)。型等温线相当于发生在非孔或大孔固体上自由的单一多层可逆吸型等温线相当于发生在非孔或大孔固体上自由的单一多层可逆吸附过程附过程(guchng)(guchng)，位于，位于p/p0=0.05-0.10p/p0=0.05-0.10的的B B点，是等温线的第一点，是等温线的第一个陡峭部，它表示单分子层饱和吸附量。个陡峭部，它表示单分子层饱和吸附量。型等温线不出现型等温线不出现B B点，表示吸附剂与吸附质之间的作用很弱点，表示吸附剂与吸附质之间的作用很弱. .相对压力p/p0吸附量第4页/共19页第五页，共19页。型等温线是一种特殊类型的等温线，反应的是固体型等温线是一种特殊类型的等温线，反应的是固体均匀表面上谐式多层吸附的结果。（有毛细凝聚均匀表面上谐式多层吸附的结果。（有毛细凝聚(nngj)现象发生）现象发生）型等温线很少遇到，而且难以解释，虽然反映了吸型等温线很少遇到，而且难以解释，虽然反映了吸附质与吸附剂之间作用微弱的附质与吸附剂之间作用微弱的型等温线特点，但在型等温线特点，但在高压区又表现出有孔充填（毛细凝聚高压区又表现出有孔充填（毛细凝聚(nngj)现象）现象）。第5页/共19页第六页，共19页。第6页/共19页第七页，共19页。 单分子层吸附等温方程无法描述除单分子层吸附等温方程无法描述除型等温线以外的其他等型等温线以外的其他等温线。为了解决这个困难，布朗诺尔（温线。为了解决这个困难，布朗诺尔（BrunauerBrunauer）、埃米特（）、埃米特（EmmettEmmett）和泰勒（）和泰勒（TellerTeller）提出了多分子层吸附模型，并且建立）提出了多分子层吸附模型，并且建立了相应的吸附等温方程，通常称为了相应的吸附等温方程，通常称为BETBET等温方程。等温方程。BETBET模型假定：模型假定：吸附表面吸附表面(biomin)(biomin)在能量上是均匀的，即各吸附位具有相同的在能量上是均匀的，即各吸附位具有相同的能量；能量；被吸附分子间的作用力可略去不计；被吸附分子间的作用力可略去不计；固体吸附剂对吸附质固体吸附剂对吸附质气体的吸附可以是多层的，第一层未饱气体的吸附可以是多层的，第一层未饱和吸附时就可由第二层、第三层等开始吸附，因此各吸附层之间和吸附时就可由第二层、第三层等开始吸附，因此各吸附层之间存在着动态平衡；存在着动态平衡；自第二层开始至第自第二层开始至第n n层（层（nn），各层的吸附热都等于吸附质的），各层的吸附热都等于吸附质的液化热。液化热。第7页/共19页第八页，共19页。ommo1(ppCvCCvppvp1)第8页/共19页第九页，共19页。根据直线的斜率根据直线的斜率(xil)和截距和截距,可求出形成单分子层的可求出形成单分子层的吸附量吸附量Vm=1/(斜率斜率(xil)+截距截距)和常数和常数C=斜率斜率(xil)/截距截距+1.以P/V(P0-P)对P/P0作图,得一直线(zhxin)50011PPCVCCVPPVPmm 1+/=bmC)+1/(=mbmv第9页/共19页第十页，共19页。斜率截距1=mv/gm 1022414=218-mAmgVNAS第10页/共19页第十一页，共19页。/gm 325. 4=2mgvS第11页/共19页第十二页，共19页。常数常数c c作参数，以吸附重量作参数，以吸附重量或吸附体积（或吸附体积（W/WmW/Wm或或V/VmV/Vm）对对x=P/P0 x=P/P0作图。作图。a)ca)c2 2 ， II II型吸附等温线型吸附等温线; ;b)cb)c2 2， III III型吸附等温线型吸附等温线BETBET公式适用公式适用(shyng)(shyng)比压比压范围范围: :0.05x0.350.05x0.356第12页/共19页第十三页，共19页。第13页/共19页第十四页，共19页。第14页/共19页第十五页，共19页。第15页/共19页第十六页，共19页。第16页/共19页第十七页，共19页。第17页/共19页第十八页，共19页。第18页/共19页第十九页，共19页。