比表面積和孔徑分析儀是一種用于表征材料表面特性和孔隙結(jié)構(gòu)的精密儀器,廣泛應(yīng)用于催化材料、納米材料、陶瓷、土壤、生物材料、能源存儲(chǔ)等領(lǐng)域。
1.比表面積測(cè)定
原理:基于氣體吸附法,通過(guò)測(cè)量材料表面對(duì)氮?dú)饣驓鍤獾奈?脫附等溫線,計(jì)算材料的比表面積。
應(yīng)用:評(píng)估催化劑活性、吸附劑性能、粉體材料的分散性等。
優(yōu)勢(shì):可檢測(cè)微孔、介孔和大孔材料的比表面積。
2.孔徑分布分析
原理:通過(guò)吸附等溫線的脫附分支,利用BJH或DFT模型計(jì)算孔徑分布。
應(yīng)用:分析多孔材料的孔隙結(jié)構(gòu)(如分子篩、活性炭、介孔材料等),優(yōu)化材料的吸附或擴(kuò)散性能。
優(yōu)勢(shì):可區(qū)分微孔、介孔和大孔的體積及分布情況。
3.孔隙度(Porosity)計(jì)算
通過(guò)吸附數(shù)據(jù)計(jì)算材料的總孔隙率、微孔孔隙率和介孔孔隙率,評(píng)估材料的致密性或通透性。
二、比表面積和孔徑分析儀的高級(jí)功能:
1.多種吸附氣體支持
支持氮?dú)猓∟2)、氬氣(Ar)、二氧化碳(CO2)等吸附質(zhì),適應(yīng)不同材料的特性:
N2:常用于常溫下的比表面積和介孔分析。
Ar:適用于低溫或低比表面積材料。
CO2:用于微孔分析(如活性炭、沸石等)。
2.原位分析功能
可在高溫、高壓、氣氛控制條件下進(jìn)行原位吸附測(cè)試,模擬實(shí)際反應(yīng)環(huán)境:
研究催化劑在不同氣氛下的活性位點(diǎn)變化。
分析材料在高溫處理后的孔隙結(jié)構(gòu)演變。
動(dòng)態(tài)吸附與程序升溫脫附(TPD)
測(cè)量材料對(duì)特定氣體的動(dòng)態(tài)吸附容量,評(píng)估催化活性位點(diǎn)數(shù)量。
程序升溫脫附(TPD):研究材料表面酸性/堿性位點(diǎn)的強(qiáng)度分布。
3.微孔與超微孔分析
采用DFT或DR模型,精確分析微孔的孔徑分布和比表面積。
適用于活性炭、沸石、MOFs(金屬有機(jī)框架)等材料。
4.真密度與骨架密度計(jì)算
通過(guò)氦氣(He)置換法測(cè)量材料的真密度,結(jié)合吸附數(shù)據(jù)計(jì)算骨架密度,評(píng)估材料的結(jié)晶度或雜質(zhì)含量。
