BET
发布时间：2012-05-11 来源：文档文库
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BET吸附测比表面积
BET吸附等温式是在Langmuir吸附理论基础上建立发展起来的，主要基于 两点假设：⑴物理吸附为分子间力，被吸附的分子与气相分子之间仍存在此种 力，因而可发生多层吸附，但第一层的吸附与以后的多层吸附不同，后者与气 体的凝聚类似；⑵吸附达到平衡时，每吸附层上的蒸发速度与凝聚速度相等， 因此能够对每层写出相应的吸附平衡式。
经过一定程序的数学处理，可得到熟知的BET吸附等温式：
式中V--吸附量； p--吸附时的平衡压力；
p0--吸附气体在给定温度下的饱和蒸汽压； Vm--表面形成单分子层所需要的气体体积；
c--与吸附有关的常数。
较大的比表面积可使表面原子数增加，无序度增加，键态严重失配，出现
多活性中心，表面台阶和粗糙度增加，表现出非化学平衡和非整数配位的化学
价，可促进光催化反应的进行
对灼烧前后两样品的比表面积测定结果分别为180.3m2?g-1和85.8m2?g-1。灼烧前样品的比表面积比灼烧后样品的比表面积大，这是因为所制TiO2纳米粒子的尺寸较小，灼烧过程中，发生颗粒内的致密化(初始晶粒之间的孔坍塌或消失和颗粒间的合并；同时由于所制TiO2 纳米粒子洗涤充分，表面活性剂在晶粒表面无吸附，不能有效的防止TiO2颗粒在灼烧 过程中的团聚。
N2吸附-脱附曲线(BET是表征介孔材料结构的重要测试手段。根据BET测试 结果可以得到介孔材料BET比表面积、孔径分布、孔容和孔道类型等信息，从而 为进一步分析介孔材料结构与性能的关系提供了更加详实的依据。对于大多数材 料而言，吸附中起主要作用的是物理吸附，其等温曲线形状不外乎国际纯粹和应 用化学联合会(IUPAC所定义的六种类型，通常介孔材料的吸-脱附等温曲线多为 IV型。然而由于介孔材料其孔型、孔径各异，从而IV型曲线也表现为不同的形 状。
采用自动气体吸附仪分析样品的比表面积和孔径分布情况，吸附气体为氮气， 分别以Brunauer-Emmett-Teller(BET和Barrett-Joyner-Halenda(BJH法分析样品 的比表面积和孔径分布。检测之前样品在200°C下脱气3 h以脱除物理吸附的气 体。从图2.3可以看出，所得样品N2吸脱附曲线均有明显的滞后环，吸附曲线形 状为IUPAC IV型，说明此种制备方法所得样品为介孔材料，孔径分布窄，最可 几孔径约为4.8 nm，比表面积约为89 m2/g。
BET比表面积分析采用美国麦克公司ASAP2020M全自动物理吸附仪测定， 其测试原理为通过催化剂对氮气的吸附和脱附测量催化剂的比表面积，即在吸附 过程中利用液氮制造低温环境，在最大程度上使氮气充满每一个微孔孔隙，然后 在接近零度的温度下使催化剂进行脱附，将孔隙中的氮气排出。利用氢气作载气， 氮气作吸附气，液氮温度(77 K下N2被吸附，以A12O3做参比，根据BET方程和标准样的参比吸附量便可求出试样的比表面积。BET公式中的吸附体积通过流动 吸附色谱法来测定。测定时所用的流动气体是吸附质N2和He的混合气。N2He混合气通过
样品，其出口部分用热导池及记录仪检测。把样品放入液氮中，样品对混合气中的N2发生物理吸附，而He则不被吸附，这时记录仪上出现一个吸附峰。将液氮移走，N2就从样品上脱附下来，这时在记录仪上出现一个与吸附峰方向相反的脱附峰。按照一般的色谱定量方法，在混合气中注入一定体积的纯N2进行校正，代入BET公式，即计算出样品的比表面积。
我们也用NZ吸附脱附技术，对合成材料进行了表征。图3一gA和图3一gB分 别是10%一Agcl/Sio:样品的N:吸附脱附等温曲线图及其相应的孔径分布曲线。 从图3一gA中可以看出，样品总体显现出典型的IV型介孔材料N:吸附脱附等温 曲线，但从吸脱附等温曲线看，材料在0.4一刃.6以及0.7一刃.9之间分别出现两处 可区分回滞环，这与一般的介孔材料有明显区别。从相应的孔径分布曲线看，合 成的材料具有较为狭窄的孔径分布，对应等温曲线，出现两处其最可几分布在 3.99nm和7.91nm。前者可以肯定是介孔孔道孔径，后者可能是颗粒堆积孔道， 也有可能是由于离子液体参与合成后或负载氯化银后，得到了另外一种孔径的材 料。总体而言，这种材料与文献报道的介孔二氧化硅相比，具有相对较小的比表 面积(438.80m勺g，其孔容为0.51cc/g。这可能是材料本身结构和负载氯化银后 的综合结果。
从图3一10A中可以看出，材料20%一Agcl/SIO:在0.41一0.72的相对压力之间显 示出带有HZ回滞环的IV型N:吸附脱附等温曲线图，与一般报道的介孔材料一 致。从孔径分布曲线可以得到出，该材料具有较窄的孔径分布，其相应的最可几 分布在2.18nm和3.77nm(图3一10B。说明随着反应物中离子液体含量的增加， 合成的载体二氧化硅的孔径相对减小，孔道的有序性也降低，这与 