技術解讀 | 多分子層吸附理論
多分子層吸附理論,簡稱BET理論,是一種關于固體表面上發生物理吸附的理論。BET是三位科學家(Brunauer、Emmett和Teller)的首字母縮寫。1983年,三位科學家對Langmuir 理論進行修正,提出著名的BET理論,其正式名稱是多分子層吸附理論,成為了顆粒表面吸附科學的理論基礎,并被廣泛應用于顆粒表面吸附性能研究及相關檢測儀器的數據處理中。
多分子層吸附理論所采用的模型的基本假設是:一、固體表面是均勻的,發生多層吸附;二、除第一層的吸附熱外其余各層的吸附熱等于吸附質的液化熱。該理論放棄了單分子吸附層的觀點,認為在物理吸附中,固體與氣體間的吸附是依靠分子間引力而發生的;而且已被吸附的分子仍有引力,因此在第一吸附層之上還可以吸附第二層,第三層……也就是多分子層吸附。
從多分子層吸附理論得到的BET吸附等溫式,可用于測試顆粒的比表面積、孔容、孔徑分布以及氮氣吸附脫附曲線。運用BET方法的物理吸附等溫線對吸附表面積進行測定,主要包含兩個步驟:第一步,做出BET圖,從中導出單層吸附量;第二步,根據單層吸附量計算比表面積。
由于BET 法適合大部分樣品,被廣泛應用于許多多孔及無孔材料BET面積α的確定。其最大優勢是考慮到了由樣品吸附能力不同帶來的吸附層數之間的差異,這是與以往標樣對比法最大的區別。BET吸附等溫式是行業中應用最廣泛,測試結果可靠性最強的方法,幾乎所有國內外的相關標準都是依據BET吸附等溫式建立起來的。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比表面值是錯誤的。ISO9277-2010和IUPAC都對含微孔材料的BET比表面分析方法及判斷BET結果的方法做出了規定。
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