比表面积测试中的各种理论

阅读次数：2285    发布时间：2013/12/11 14:23:02

1.催化剂的比表面积：指单位质量多孔物质内外表面积的总和                          单位：m²/g

2.对于多孔催化剂或载体：

3. BET 吸附等温方程――BET 比表面（目前公认为测量固体比表面的标准方法）

5.比表面（<1m 2/g）样品的比表面测定

低温氮吸附法测比表面的下限，一般是1m ²/g样品管中的气体吸附质的体积（标准态）减去样品管中未被吸附的气体的体积（标准态）。在用氮作吸附质的情况下，对比表面积很小的样品，吸附量的测定将导致很大的误差。因为，此时吸附量很小，而在液氮温度下作为吸附质的氮饱和蒸气压与大气压相近，所以，在实验范围的一定相对压力下，达到吸附平衡后残留在样品管中的氮气量仍然很大，与*初转移到样品管中（未吸附之前）的总氮量相差无几，不容易测准。氪吸附法的优点就是在液氮温度下氪的饱和蒸气压只 2 毫米汞柱左右，所以，在吸附等温线的测定范围内，达到吸附平衡后残留在死空间中的未被吸附的氪气量变化就会很大，可以测得准确，因此氪气适合于低比表面固体的测定。

6.活性表面积的测定

BET法测定的吸附剂总表面积，而通常是其中的一部分才有活性，这部分叫活性表面，可采用“选择性化学吸附”方法测定活性表面的面积，如表面氢氧滴定方法。

许多高比表面积的吸附剂是孔状的，对于这样的物质，经常要区分外比表面和内表面。

外表面是指独立颗粒或结块的外围面积。但因为在原子尺度上，固体的表面很少是光滑的，因此要准确定义是有困难的。一般约定为：外表面包括所有突出物以及那些宽度大于深度的裂缝的表面。

内表面为所有深度大于宽度的裂缝、孔、洞的壁。

7． Langmuir 吸附等温方程――Langmuir 比表面

（1） Langmuir 理论模型

吸附剂的表面是均匀的，各吸附中心的能量相同；

吸附粒子间的相互作用可以忽略；

吸附粒子与空的吸附中心碰撞才有可能被吸附，一个吸附粒子只

占据一个吸附中心，吸附是单层的，定位的；

在一定条件下，吸附速率与脱附速率相等，达到吸附平衡。

（2） 等温方程

吸附速率：

ra∝（1-θ）P    ra=ka（1-θ）P

脱附速率rd∝θ    rd=kdθ

达到吸附平衡时：ka（1-θ）P=kdθ

其中，θ=Va/Vm（Va―气体吸附质的吸附量；Vm－－单分子层饱和吸附容量，mol/g），为吸附剂表面被气体分子覆盖的分数，即覆盖度。

设B= ka/kd ，则：θ= Va/Vm=BP/（1+BP），

整理可得：

P/V = P/ Vm+ 1/BVm

以P/V～P作图，为一直线，根据斜率和截距，可以求出B和Vm值（斜率的倒数为Vm），因此吸附剂具有的比表面积为：

Sg=Vm·A·σm

A—  Avogadro常数 （6.023x1023/mol）

σm— 一个吸附质分子截面积（N₂为 16.2x10^-20m²），即每个氮气分子在吸附剂表面上所占面积。

本公式应用于：含纯微孔的物质；化学吸附

原创作者：贝士德仪器科技（北京）有限公司