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原理
比表面積和孔隙度是多孔材料的重要物理參數,通常用物理吸附方法來測量。選擇合適的氣體吸附質,在一定冷浴條件下,讓氣體分子吸附于被測樣品的整個表面上,通過傳感器來間接的研究孔材料的比表面和孔隙度特性。
中孔/介孔分析
在小的氣體分壓情況下,只有少量的氣體接觸到樣品表面,這時吸附質分子在樣品表面自由的移動,隨著吸附質分子越來越多,會在樣品的表面形成一層薄膜,根據BET和Langmuir的理論可以計算出樣品的比表面。
增加氣體分壓,樣品表面會形成多層吸附,多層的分子堆積在一些孔內部會形成凝聚現象,稱為毛細管凝聚。應用BJH等方法可以計算出孔徑,從而可以得到孔徑分布圖。 當吸附平衡壓力趨于飽和時,孔被吸附質完全填充,這時可以計算出測量材料的總孔容及平均孔容,并能繪制完整的吸附等溫線。
如果在吸附飽和后緊接著進行脫附,則可以逐漸的減少氣體分壓,從而把吸附質慢慢從孔從脫附出來,繪制可得脫附等溫線。根據吸附、脫附等溫線的性質和形成的滯后環可以判斷孔結構及吸附類型。
微孔分析
微孔材料因為孔很小,孔壁之間的勢能會比中孔或大孔材料的勢能要大,因此在微孔材料進行吸附時,微孔表面會被迅速填充,而這種填充現象多發生在很小氣體分壓(<0.01)的情況下,表現在等溫線上,微孔樣品的等溫線初始段會很陡,然后逐漸變平。
微孔的孔徑跟分子直徑比較接近,選擇合適的吸附質,才會得到理想結果。
儀器特點
■ 基于真空容量法物理吸附理論
■ 支持中孔、微孔的比表面及孔隙度測量
■ 全自動控制分析,大大提高效率
■ 智能投氣系統,自動選擇精進氣和粗進氣
■ 預置壓力由伺服閥和電磁閥準確控制
■ 高真空系統,最高真空度可達1*10-6Pa
■ 高保溫的杜瓦瓶配合保溫套,保溫效果更佳
■ 脫氣站和分析站雙真空系統
■ 測量BET可以在30分鐘內完成
■ 皮拉尼真空規傳感器,高真空壓力測量更準
■ P/P0更寬的范圍,等溫線更完整
■ 多種分析氣和多種冷浴環境供選擇
■ BET/BJH/DR/HK/SF等多種模型供選擇
■ 三年免費服務
應用
炭黑/白炭黑 輪胎、橡膠制造商發現炭黑的表面積對于使用壽命、摩擦力以及橡膠性能有很大影響。根據輪胎或橡膠的用途選擇合適比表面積的炭黑或白炭黑。
納米材料 納米材料的表面積和孔隙度對材料的儲氫、儲氧、及特殊物質的吸附有決定性影響,比較典型的如碳納米管。
電子方面 電容器的內部填充材料,需要有高的比表面,從而可以生產出更小體積更大容量的電容器,同樣在普通干電池設計中也要考慮材料的比表面積,以便能用更小的體積更大的儲能。
新能源電池 新能源電池是當前研究的熱門領域,通過控制材料的比表面來控制合適的儲能密度。
油漆和涂料 油漆和涂料中填料的表面積影響了光滑度,質地,顏色,色飽和度,亮度,固體含量以及膜的粘附性能。孔隙度可控制應用程序的性能,例如流動性、固化時間及涂層厚度等。
催化劑 催化劑的活性比表面積和孔結構對于轉化率有很大影響。選擇孔徑大小從而有選擇的過濾或通過某種物質,從而創造一個選擇, 性催化劑,進而生產所需的產品。
汽車尾氣凈化 汽車尾氣的生成物的凈化需要用到專用的催化劑材料,使用過渡金屬的尾氣凈化有重要現實意義和經濟價值,比表面和孔隙度決定了尾氣轉換裝置的效率、壽命和經濟性。
燃燒控制 在火箭推進劑、炸藥研發中需要通過控制材料的比表面來控制燃燒速率,太高的速率可能比較危險,速率太低可能導致故障和不準確性。
活性炭 活性炭除做為極佳的載體材料外,還是理想的過濾材料,通過控制活性炭的比表面及孔隙度來控制過濾的效果,在氣體或液體凈化領域有重要的應用。
醫藥品 讓藥物的有效成份合理的分布在一定比表面積和孔隙度的填料上,可以控制藥片溶解的速率,控制藥效的作用時間。
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