催化剂比表面积

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1、催化剂比表面积和孔结构测定ASAP2020系列全自动快速比表面积及中孔/微孔分析仪-----美国麦克公司ASAP2020系列全自动快速比表面积及中孔/微孔分析仪，可同时进行一个样品的分析和两个样品的制备，仪器的操作软件为先进的“Windows”软件，仪器可进行单点、多点BET比表面积、Langmuir比表面积、BJH中孔、孔分布、孔大小及总孔体积和面积、密度函数理论（DFT）、吸附热及平均孔大小等的多种数据分析.仪器的工作原理为等温物理吸附的静态容量法。仪器介绍1.单点、多点BET比表面积2.Langmuir比表面积3

2、.BJH中孔、孔分布、孔大小及总孔体积和面积4.标准配置密度函数理论（DFT/NLDFT）,DA,DR,HK,MP等微孔分析方法。5.吸附热及平均孔径，总孔体积。6.提供了测定H2气体绝对压力的吸附等温线，增强了在燃料电池方面的应用。1.比表面积分析范围为0.0005m2/g至无上限。2.孔径的测量范围为3.5埃至5000埃。3.微孔区段的分辨率为0.2埃。4.孔体积最小检测:0.0001cc/g。技术参数主要特点1.1物理吸附理论简单介绍1.2表面积计算1.3孔结构分析1.1物理吸附理论简单介绍1.1.1吸附现象及其

3、描述吸附现象:吸附作用指的是一种物质的原子或分子附着在另一种物质表面上的过程-----物质在界面上变浓的过程。界面上的分子与相里面的分子所受的作用力不同而引起的。*气－固接触面来说，由于固体表面分子受力不均衡，就产生一个剩余力场，这样就对气体分子产生吸附作用。*吸附的分子仍是在不断运动的（例如振动）。*气体分子能克服固体表面的引力，会离开表面造成脱附。*吸附与脱附之间可以建立动态平衡.吸附剂:具有吸附能力的固体物质.吸附质:被吸附剂所吸附的物质,(如氮气).通常采用氮气,氩气或氧气为吸附质进行多孔物的比表面,孔体积,孔

4、径的大小和分布的测定.也可通过完整的吸附脱附曲线计算出介孔部分和微孔部分的体积和表面积等.吸附平衡等温线:以压力为横坐标,恒温条件下吸附质在吸附剂上的吸附量为纵坐标的曲线.通常用比压(相对压力)p/p0表示压力,p为气体的真实压力,p0为气体在测量温度下的饱和蒸汽压.▀物理吸附*物理吸附是吸附质分子靠范德华力（分子引力）在吸附剂表面上吸附，它类似于蒸汽的凝聚和气体的液化。*表面上剩余力场是表面原子配位不饱和造成的，作用力较弱，致使物理吸附分子的结构变化不大，接近于原气体或液体中分子的状态。*物理吸附由于是范氏力起作用，

5、而范氏力在同类或不同类的任何分子间都存在，所以是非专一性的，在表面上可吸附多层。▀化学吸附*化学吸附类似于化学反应，吸附质分子与吸附剂表面原子间形成吸附化学键。*被化学吸附的分子与原吸附质分子相比，由于吸附键的强烈影响，结构变化较大。*由于化学吸附同化学反应一样只能在特定的吸附剂－吸附质之间进行所以具有专一性，并且在表面只能吸附一层。比表面（specificsurfacearea）与分散度▀比表面－－通常用来表示物质分散的程度，有两种常用的表示方法：1）一种是单位质量的固体所具有的表面积；2）另一种是单位体积固体所具有

6、的表面积。▀分散度－－把物质分散成细小微粒的程度称为分散度。物质分割得越小，分散度越高，比表面也越大。W和V分别为固体的质量和体积，S为其表面积把边长为1cm的立方体逐渐分割成小立方体的情况：边长l/m立方体数比表面S/（m2/m3）1×10-216×1021×10-31036×1031×10-51096×1051×10-710156×1071×10-910216×109从表上可以看出，当将边长为10-2m的立方体分割成10-9m的小立方体时，比表面增长了一千万倍。可见达到nm级的超细微粒具有巨大的比表面积，因而具有许

7、多独特的表面效应，成为新材料和多相催化方面的研究热点。比表面（specificsurfacearea）与分散度吸附现象及其描述吸附量表示方法*在一定条件下，单位重量的固体吸附剂所吸附的吸附质的量或体积（一般换算成标准状态STP）吸附现象描述在测定吸附量过程中发现，吸附剂吸附一种气体吸附质时，其吸附量（α）α=f(T,p)(1-1)T=常数α=f(p)称吸附等温线(1-2)p=常数α=f(T)称吸附等压线(1-3)α=常数p=f(T)称吸附等量线(1-4)吸附现象及其描述吸附等温线形式*假设温度控制在气体临界温度下，α=

8、f(p/p0)(1-5)式中p0－－吸附质饱和蒸汽压*气体吸附量普遍采用的是以换算到标准状态（STP）时的气体体积容量（cm3或ml）表示，于是方程(1-5)改写为：v=f(p/p0)(1-6)Brunauer分类的五种等温线类型Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ型曲线是凸形Ⅲ、Ⅴ型是凹形Ⅰ型等温线相当于朗格谬尔单层可逆吸附过程。Ⅱ型等温线相当于发生在非