一.樣品脫氣時(shí)，應(yīng)該選擇真空脫氣還是流動(dòng)脫氣?兩種方法各有什么特點(diǎn)？

? ? ? ?流動(dòng)脫氣一般是用于比表面快速分析的，它對(duì)于除去表面大量弱結(jié)合的吸附水非常好， 但對(duì)在孔道中吸附的水，只有經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間吹掃使之?dāng)U散至表面，才能被帶出。

? ? ? ?真空脫氣對(duì)于除去表面大量弱結(jié)合的吸附水是不好的, 因?yàn)樗畷?huì)在泵中擴(kuò)散，導(dǎo)致泵的抽力下降。 但對(duì)孔中吸附的水,不需要經(jīng)很長(zhǎng)時(shí)間就能擴(kuò)散至表面，繼而被帶出。所以，對(duì)于含水量較高的樣品，應(yīng)先在烘箱中烘烤過(guò)夜，再上真空脫氣站，以保護(hù)真空泵。

? ? ? ?對(duì)于真空脫氣來(lái)說(shuō)，其對(duì)樣品清潔能力明顯優(yōu)于流動(dòng)脫氣（見(jiàn)下圖），但同時(shí)需要考慮的是真空度不同，脫氣效率是明顯不同的。對(duì)于含有超微孔樣品，深層次的吸附水分子因氫鍵結(jié)合可以堵塞孔道，它們必須經(jīng)過(guò)分子泵脫氣才能清除， 即脫氣站真空度必須達(dá)到與分析站同樣的真空度。

二.對(duì)于親水性超微孔樣品脫氣，應(yīng)該有什么要求？

? ? ? ?對(duì)于吸附測(cè)定往往起始于相對(duì)壓力(P/P0)10-7的微孔材料，特別推薦通過(guò)低真空隔膜泵加上渦輪分子泵的真空脫氣方法。這樣，樣品可以在完全的無(wú)油系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)脫氣。

? ? ? ?親水微孔樣品的脫氣是極具挑戰(zhàn)性的，因?yàn)閺恼⒖兹コ郧拔降乃浅＠щy。所以，高溫（350℃）和長(zhǎng)的脫氣時(shí)間（通常不低于8小時(shí)）是必需的。對(duì)于一些沸石分子篩樣品，還需要特殊的加熱程序，即在低于100℃的溫度下，可以緩慢除去大部分預(yù)吸附的水。其脫氣溫度是逐步增加的，直到最終脫氣溫度為止。這樣做是為了避免由于表面張力的影響和蒸汽的水熱蝕變作用（hydrothermalalteration），造成樣品的電位結(jié)構(gòu)遭到破壞。

? ? ? ?最近的ISO9277：2010標(biāo)準(zhǔn)《固體氣體吸附比表面積的測(cè)定-BET法》要求：

? ? ? ?對(duì)于敏感的樣品，建議采用壓力控制的加熱方式（見(jiàn)下圖）。此過(guò)程包括在真空脫氣的條件下，伴隨著多孔材料的氣體壓力的變化，改變加熱速率。當(dāng)從樣品表面解吸下來(lái)的物質(zhì)使壓力超過(guò)一個(gè)固定的限制P（通常大約7到10Pa），升溫即停止并溫度保持恒定，直到壓力低于極限。然后，系統(tǒng)繼續(xù)升溫。

? ? ? ?此方法對(duì)避免微孔材料的結(jié)構(gòu)變化特別適用，因?yàn)檩^快的加熱速率導(dǎo)致大量的吸附水集中汽化，從而破壞脆弱的微孔結(jié)構(gòu)。另外，該方法對(duì)防止超細(xì)粉末材料因孔道中水蒸汽或其他蒸汽的釋放導(dǎo)致的揚(yáng)析是非常安全的。

三.脫氣后應(yīng)該回填什么氣體并卸載？

? ? ? ?最好選擇吸附氣體（氮?dú)猓┳鳛榛靥顨怏w，以防止或盡量減少氣體浮力所帶來(lái)的稱重誤差。當(dāng)樣品管中回填氦氣時(shí)，與回填空氣或氮?dú)庀啾?，樣品管的重量?huì)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<50毫克時(shí)，這個(gè)稱重誤差是非常顯著的。

四.物理吸附測(cè)量的實(shí)驗(yàn)技術(shù)都有哪些？

? ? ? ?物理吸附分析主要測(cè)量的是在一定溫度下，樣品吸附量與壓力的關(guān)系，即吸附等溫曲線。吸附量作為壓力的函數(shù)可以由體積測(cè)量法（容量法）和重量分析法實(shí)現(xiàn)。

1)重量分析法是由一個(gè)靈敏的微量天平和一個(gè)壓力傳感器構(gòu)成，可以直接測(cè)量吸附量，但是需要做浮力修正（而浮力是無(wú)法直接測(cè)量的）。重量分析法在以室溫為中心的不太大的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行時(shí)，是一種很方便的研究方法。在重量法中，吸附質(zhì)不能與溫度調(diào)節(jié)裝置直接相連，所以無(wú)論在低溫或高溫，都不容易控制和測(cè)量吸附質(zhì)的真實(shí)溫度。因此，在液氮溫度下(77.35K)或液氬溫度(87.27K)下測(cè)量氮?dú)?、氬氣和氪氣吸附主要依靠體積測(cè)量法。

2)體積測(cè)量法即真空容量法，是基于被校準(zhǔn)過(guò)的體積和壓力，利用總氣量守恒實(shí)現(xiàn)的。利用進(jìn)入樣品管的總氣體量和自由空間中的氣體量的差值計(jì)算出吸附量。體積測(cè)量法和重量分析法都需要被測(cè)量吸附反應(yīng)發(fā)生在靜態(tài)和準(zhǔn)平衡狀態(tài)下。在準(zhǔn)平衡狀態(tài)下，被吸附氣體以一定的低速率連續(xù)地進(jìn)入樣品管，而脫附曲線是通過(guò)壓力的連續(xù)降低獲得的。相關(guān)準(zhǔn)靜態(tài)平衡過(guò)程的最難點(diǎn)是我們需要達(dá)到每時(shí)每刻的令人滿意的平衡狀態(tài)。為了檢測(cè)這樣的平衡狀態(tài)，應(yīng)該反復(fù)利用緩慢的氣體釋放速率（投氣）進(jìn)行分析。如果在兩個(gè)不同的氣體速率下獲得相同的數(shù)據(jù)，就可以確認(rèn)分析結(jié)果的正確性。這種方法的主要優(yōu)勢(shì)在于它能夠達(dá)到真的平衡狀態(tài)，并可得到極高分辨率的吸附等溫線。

3)連續(xù)流動(dòng)法：和準(zhǔn)靜態(tài)平衡方法相反，這是載氣（氦氣）和吸附氣體（如，氮?dú)猓┑幕旌蠚饬鬟B續(xù)通過(guò)放有樣品的流化床的方法。樣品吸附氮?dú)鈺?huì)引起氣體組成的改變。熱導(dǎo)檢測(cè)器（TCD）可以監(jiān)控這一變化，并由此計(jì)算出吸附量。這個(gè)方法仍然廣泛用于單點(diǎn)比表面積的快速分析。

總結(jié)

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