BET
BET方程如下:
其中V——吸附氣體體積;
Vm——單層吸附氣體容量;
c——常數(shù),與吸附劑、吸附質之間相互作用力有關;
p/p0——相對壓力;
通過選擇不同的壓力點,可以算出其中Vm和c。
表面積 S=am·nm·NA
其中am——氮氣在77K溫度下液態(tài)六方密堆積的氮分子截面積,數(shù)值為16.2×10-20 m2;
nm——層吸附容量(mol),nm=Vm/22.414;
NA——Avogadro常數(shù),數(shù)值為6.022×1023。
上述方程就是BET多點法計算比表面積的公式。
最初的BET是建立氮吸附Ⅱ類等溫線上,其中B(一般在P/P0在0.05附近)點位于單層吸附和多層吸附的分界點,吸附劑可以在P/P0大概0.05-0.3 (多層吸附過程)的范圍內給出線性BET 圖,繼而計算出比表面值;和Ⅱ類曲線相似的Ⅳ同樣存在拐點B,同樣適用。如微孔曲線的Ⅰ曲線和其他曲線,不存在拐點B,理論上來講,這種方法不是特別合適。但是目前沒有更好的辦法來表征樣品的比表面積,從國家標準和行業(yè)標準來定義,依舊用BET來表征樣品的比表面積。不過此時的比表面積可以理解為“表觀比表面積"。
一般材料,或者更多的是介孔材料,計算比表面積時,P/P0選點范圍在0.05-0.35,在此范圍內選點滿足線性擬合度大于0.999或者0.9975(有些特殊樣品,如制藥),C值大于0;對于特殊的微孔材料,P/P0選點范圍在0.005-0.2,在此范圍內,線性擬合度大于0.999,C值大于零。
上述BET公式中,因為有兩個未知數(shù)C和Vm,而最終需要的是Vm。當C值無窮大時,BET公式可簡化為:
一個點P/P0即可算出比表面積結果,此時即為單點BET,一般選點選擇多點BET的最高點,如一個材料的P/P0選點范圍為0.05-0.3,即選0.3為單點BET計算的選擇點,一般單點BET結果會低于多點BET結果。
對于微孔材料,Ⅰ類曲線,可以選擇BET計算,選點范圍一般在0.005-0.2。另外還可以選擇Langmuir方法計算,因為對于Ⅰ類曲線,低壓段的吸附過程和單層吸附過程更加相似,其選點范圍一般在0.0001-0.1范圍內。兩種方法選點范圍都要保證線性擬合度大于0.999。
電話
微信掃一掃