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物理吸附分析系統的進氣模式都有哪些2017/11/10

物理吸附分析系統的進氣模式都有哪些？各有什么特點？由于物理吸附分析系統測定的基礎數據是平衡吸附量與壓力的關系，因此我們必須設定一個量值，而測定另一個量值。這樣，就產生了兩種進氣模式：(1)定投氣量模式（設定縱坐標，測量橫坐標）：由儀器采集壓力信息的方法稱之為“定投氣量方式”。該方法對于儀器硬件及固件設計的要求較低，是各個生產廠家廣泛使用的方法。該方法的一個亮點是可以擴展進行吸附動力學的相關研究以及低溫反應的相關研究，但對于常規的微孔孔徑分布分析，定投氣量方式存在如下不確定性：如果投氣量

自由空間2017/11/10

什么是冷自由空間？什么是暖自由空間？冷暖自由空間的相對大小有什么意義？在分析過程中，樣品管是部分浸沒在冷浴（如液氮）中的，因此總是由冷和暖兩部分組成的。其中浸沒于液氮液位下的部分稱為冷（冷域，cold-zone），在液位以上處于室溫環境部分稱為暖（暖域，warm-zone）。是系統中吸附質分子傳遞、擴散的區域。液氮溫度（77K）下同體積所包含的分子數是室溫300K的4倍，可以說在整個中冷對死體積的貢獻遠大于暖。冷越小，或者暖中所含氣體分子數越多，壓力測量也就越準確

在分析過程開始前，為什么要除掉氦氣2017/11/10

在分析過程開始前，為什么要除掉氦氣？在用氦氣測量死體積時，是基于氦氣不吸附的假設。但事實上，物理吸附是非特異性吸附，對任何氣體都存在吸附，因此，某些材料，特別是微孔材料會吸附較多的氦氣，其影響無法忽略不計，也就是存在氦污染。氦污染的典型現象是吸附等溫線在P/P0-5以下時出現“S”線形。因此，對于這種情況，應該關心死體積測定后，是否經歷了除氦過程，再進行等溫線測定；或在測定吸附等溫線之后，對其進行修正。IUPAC在2015年的報告中指出：zui近的研究已經證實，具有極窄微孔的納米多孔固體可以在

為什么要稱量樣品質量（稱重）及稱樣量多大為好2017/11/10

為什么要稱量樣品質量（稱重）？稱樣量多大為好？比表面積是單位質量的表面積，所以必須在脫氣后和分析前對樣品管中的樣品用減重法進行稱重計量。對于氮氣吸附測定，我們要考慮樣品在樣品管中的總表面積，也就是比表面積X樣品質量。樣品量以總表面積達到5~200m2之間為好。用天平計量出來的是質量，不是重量。為方便說明，此處混用這兩個概念。測試前應對儀器精度（可測量的zui小總表面積）及樣品的表面積有個大概的估計，以確定所需樣品量。小于儀器精度，測試結果相對誤差則較大。當樣品有很高的比表面積時，稱樣

物理吸附分析儀對氣體純度有什么要求2017/11/10

物理吸附分析儀對氣體純度有什么要求？因為吸附氣體是用來評估吸附劑表面積和孔徑的，氦氣是用來測定死體積的，所以根據ISO15901的要求，這些氣體的純度必須在99.99%以上，但IUPAC在2015年的報告中指出，吸附氣體的純度不得低于99.999%

靜態容量法物理吸附分析儀一般由哪些部分組成2017/11/10

靜態容量法物理吸附分析儀一般由哪些部分組成？靜態容量法的分析儀器多種多樣，為了不同的應用目的設計有不同的特點，但都包含以下基本要素（如下圖）：一個真空泵、一個或多個氣源、一個連接樣品管的金屬或玻璃歧管、一個冷卻劑杜瓦、一個樣品管、一個飽和壓力測定管、一個壓力測量裝置（壓力傳感器）。歧管的體積需要進行校準。需要具有記錄歧管溫度的手段。可以使用各種尺寸的樣品管，體積一般為10~20cm3。為盡可能減小誤差，樣品上方的自由空間應盡可能減小，可以通過在樣品管的頸部放入玻璃棒（填充棒）來減小死體積

測定自由空間的死體積有哪些方法？2017/10/19

測定自由空間的死體積有哪些方法？在測定吸附等溫線之前或之后，應該測定死體積。根據ISO15901標準，測定死體積有兩種方法：1）測量法：在測定溫度下，采用氦氣進行體積校準。這是經典的死體積測定方法，精度zui高。其應用前提是基于以下兩個假設：i.氦氣不被吸附劑材料吸附或吸收；ii.氦氣不能滲入吸附物質（如氮氣）不能進入的區域。2）校準曲線法：將死體積的測定從吸附測定中分離開來，事先用吸附氣體測空管進行空白實驗，然后保存待用（NOVA方式）。例如，在環境溫度下先將空樣品管的體積用氮氣測定

微孔孔徑與氣體壓力有什么關系？2017/10/19

在微孔中，孔壁間的相互作用勢能是相互重疊的，因此微孔內的物理吸附比在較寬的孔內或外表面的物理吸附要強（見右圖）。于是，在非常低的相對壓力（壓力有對應關系，隨著壓力從高真空逐漸增加，氣體分子總是先填充zui小的孔（c），再填充較大的孔（b），然后是更大一點的孔（a），以此類推

什么是自由空間？什么是死體積？它對測量靈敏度有什么影響？2017/10/19

什么是自由空間？什么是死體積？它對測量靈敏度有什么影響？真空體積法進行物理吸附實驗是在一個密閉空間進行的。樣品管閥門以上的歧管體積和樣品管閥門以下的體積共同組成了靜態容量法物理吸附測量中所需的系統體積，在后者的這個空間中（即樣品管的空間中），除了樣品所占據的體積，剩余的空間就是自由空間（freespace），其所占據的體積叫死體積（voidvolume）。自由空間是系統中吸附質分子傳遞、擴散的區域，如果要計算樣品的物理吸附量，死體積值是準確采集數據的基礎。因為真空體積法的測量基礎是壓力

物理吸附測量的實驗技術都有哪些？2017/10/19

物理吸附分析主要測量的是在一定溫度下，樣品吸附量與壓力的關系，即吸附等溫曲線。吸附量作為壓力的函數可以由體積測量法（容量法）和重量分析法實現。1)重量分析法是由一個靈敏的微量天平和一個壓力傳感器構成，可以直接測量吸附量，但是需要做浮力修正（而浮力是無法直接測量的）。重量分析法在以室溫為中心的不太大的溫度范圍內進行時，是一種很方便的研究方法。在重量法中，吸附質不能與溫度調節裝置直接相連，所以無論在低溫或高溫，都不容易控制和測量吸附質的真實溫度。因此，在液氮溫度下（77.35K）或液氬溫度（8

脫氣后應該回填什么氣體并卸載？2017/10/19

選擇吸附氣體（氮氣）作為回填氣體，以防止或盡量減少氣體浮力所帶來的稱重誤差。當樣品管中回填氦氣時，與回填空氣或氮氣相比，樣品管的重量會少很多，大約每毫升樣品池體積能引入1毫克的誤差。如果稱樣量

如何判斷液氮不純2017/10/19

因為氮氣占空氣中的比例為78%，其飽和蒸汽壓約為大氣壓加10。出現以下情況，說明液氮明顯不純：環境大氣壓為760mmHg，但測出的氮氣飽和蒸汽壓大于790mmHg；液氮顏色發藍，說明其中含有液氧；測出的氮氣飽和蒸汽壓為750mmHg，但環境大氣壓僅有700mmHg，與當時的大氣壓比明顯偏高；儀器的液位傳感器“失靈”,探測不到液位。這說明液位溫度可能高于傳感器設置的溫度響應范圍；分析過程中線性很好，但偏離常規值很多

比表面和孔徑分析為什么要用液氮？不用可以嗎？2017/09/19

比表面和孔徑分析為什么要用液氮？不用可以嗎？如果用氮氣作為被吸附氣體，固體樣品在分析時就需要被冷卻到液氮的沸點溫度(77.35K)。液氮是相對容易得到的價格低廉的實驗材料，因此，我們要用液氮獲取樣品所需要的溫度。但需要注意的是，只有純的液氮才能達到這個溫度，而不純的液氮因溫度偏高會造成計算誤差，不能使用。另外，暴露于空氣中的液氮會冷凝空氣，造成液氮純度下降。所以，實驗后剩余的液氮應棄之不用，而不能倒回液氮儲罐從而造成貯存液氮的純度下降。如果不使用液氮，我們可以采用機械制冷的方式使樣品端處

如何確定樣品的脫氣時間 ?2017/09/19

與脫氣溫度對應的是脫氣時間。脫氣時間越長，樣品預處理效果越好。脫氣時間的選擇與樣品孔道的復雜程度有關。一般來說，孔道越復雜，微孔含量越高，脫氣時間越長；選擇的脫氣溫度越低，樣品所需要的脫氣時間也就越長?？梢酝ㄟ^在相同脫氣溫度下，分析樣品的BET結果變化來確定脫氣時間。如果在不同的脫氣時間（2小時，4小時和6小時）得到的BET結果相同，肯定選擇脫氣時間zui短的；如果變化不大，則需要選擇折衷的方案；如果BET結果隨脫氣時間延長不斷變大，說明孔道復雜，深層次有因氫鍵結合的吸附水分子，暴露了被堵塞的孔

如何選擇樣品的脫氣溫度?2017/09/19

如何選擇樣品的脫氣溫度?系統溫度越高，分子擴散運動越快，因此脫氣效果越好。通常儀器配備的脫氣站加熱溫度可達400℃，但是選擇脫氣溫度的首要原則是不破壞樣品結構。一般來說，氧化鋁、二氧化硅這一類氧化物的安全脫氣溫度可達350℃；大部分碳材料和碳酸鈣的安全脫氣溫度在300℃左右；而水合物則需要低得多的脫氣溫度。對于有機化合物，也可以通過脫氣站進行預處理，但是大部分有機化合物的軟化溫度和玻璃化溫度較低，因此必須提前加以確認。例如在醫藥領域常用的硬脂酸鎂，美國藥典（USP）規定的脫氣溫度為40

在進行物理吸附分析前，為什么要對樣品進行脫氣處理？2017/09/19

在進行物理吸附分析前，為什么要對樣品進行脫氣處理？在進行氣體吸附實驗之前，固體表面必須清除污染物，如水和油。大多數情況下，表面清潔（脫氣）過程是將固體樣品置于一玻璃樣品管中，然后在真空下加熱。預處理后的固體顆粒表面，它含有裂紋和不同尺寸和形狀的孔

如何判斷液氮不純?2017/09/19

如何判斷液氮不純?因為氮氣占空氣中的比例為78%，其飽和蒸汽壓約為大氣壓加10。出現以下情況，說明液氮明顯不純：環境大氣壓為760mmHg，但測出的氮氣飽和蒸汽壓大于790mmHg；液氮顏色發藍，說明其中含有液氧；測出的氮氣飽和蒸汽壓為750mmHg，但環境大氣壓僅有700mmHg，與當時的大氣壓比明顯偏高；儀器的液位傳感器“失靈”,探測不到液位。這說明液位溫度可能高于傳感器設置的溫度響應范圍；分析過程中線性很好，但偏離常規值很多

比表面和孔徑分析為什么常用氮氣？用其它氣體可以嗎？2017/09/19

比表面和孔徑分析為什么常用氮氣？用其它氣體可以嗎？如前所述，氣體分子是作為吸附探針來分析比表面的，所以它應該滿足以下應用條件：1)氣體分子相對惰性，保證不與吸附劑發生化學作用；2)為了使足夠氣體吸附到固體表面，測量時固體必須冷卻，通常冷卻到吸附氣體的沸點，因此要求冷卻劑相對容易得到；3)符合或滿足理想氣體方程的使用條件。在恒定低溫下測量氣體的吸附和脫附曲線，所使用的氣體是那些在固體表面形成物理吸附的氣體，尤其是在77.4K時的氮氣、77.4K或87.3K時的氬氣、或195K和273.1

多層氣體吸附理論計算比表面積的。2017/09/19

在物理吸附分析中，應該至少了解哪些重要術語？在比表面積計算和儀器參數設置中，應該會接觸到以下術語或參數：(1)阿伏加德羅常數：6.022x1023(2)BET：這是三個人的名字縮寫，他們分別是：S.Brunauer,P.Emmet和E.Teller。他們是用多層氣體吸附理論計算比表面積的。(3)截面面積（Cross-sectionalArea）：單個被吸附的氣體分子所占有的面積。(4)摩爾體積：一摩爾氣體所占有的體積。等于在標準溫壓下的22,414cc(22.414

BET 就是比表面嗎？計算比表面積的方法有多少種？2017/09/13

BET就是比表面嗎？計算比表面積的方法有多少種？BET法只是比表面分析方法中的一種理論。Langmuir*次揭示了吸附的本質，其方法是單分子層吸附理論，適合于僅有微孔的樣品分析。BET理論發表于1938年，其正式名稱是多分子層吸附理論，是對Langmuir理論修正。BET是該理論的三個提出者姓氏的首字母縮寫。由于BET法適合大部分樣品，目前成為zui流行的比表面分析方法。但BET法并不適用于所有樣品，因此按介孔材料的分析方法分析微孔材料時，由物理吸附分析儀自動生成的BET比表面值是錯誤