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气体吸附高频问题丨 B.E.T 大作战

Micromeritics
2021.6.25

对于一些材料而言,其表面积是它重要的物性之一,并且直接影响到它在使用过程中的性能,例如:催化剂材料、电池材料、药物原材料等等。但是材料的表面结构又是极其复杂的,因此我们需要通过一定的方法来对材料的表面进行测定。常用的测定表面积的方法有:气体吸附法、X射线小角度衍射法、直接测量法等。不同的样品采用不同的方法,通用的方法是气体吸附法。

研究者们对气体吸附法测定表面积的可能性进行过许多理论研究,其中以Brunauer, Emmett 和 Teller 建议的模型和计算公式最为著名,称为 BET 法。目前,BET 法是测量材料表面积的标准方法之一,也是最常用的方法。BET 法所计算出来的是材料的表面积,除以材料的质量,即得到其比表面积,单位为 ㎡/g。

众所周知,气体吸附法测试的是在等温条件下,材料在多个不同相对压力下的气体吸附量,并将这样的点连线后,形成等温吸脱附曲线。比表面积是采用等温吸附曲线上的 3-5 个点,使用 BET 方程计算后得出。

那么问题来了,采用什么样的点计算得到的比表面积才是有意义的呢?

根据理论和长期的实践,目前规定的 BET 选点范围为 P/P0:0.05-0.3。但是针对不同的样品,这个区间也会需要有所改变。特别是微孔材料。一般情况下,微孔材料用于计算 BET 的点会偏下相对压力,常见的在相对压力 10-3 区间内,甚至更小。无论选择点在哪个区间,一定要保证 C 值区间在 0 到 300,且相关系数在 0.999 以上。只要保证这两点,所获得的比表面积值即是有意义的。

那么问题又来了,在上述区间之内,我们在保证 C 值区间在 0 到 300 且相关系数在 0.999 以上,也可能存在不同比表面值,哪一个才是对的呢?答案是,只要保证上述两个条件,BET 值即为有效值。如需与其他数据进行对比,尽量保证选点一致即可。

这些年的 BET,你,选对了吗?

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