Как правильно определить площадь по BET микропористого материала





  Полный текст статьи!

Введение


Метод Брунауэра-Эммета-Теллера (BET) является методом, наиболее широко используемым для оценки площади поверхности пористого материала. Уравнение БЭТ имеет вид:

 

Где W - масса газа, адсорбированного при относительном давлении P/P0, а Wm - масса адсорбата, составляющего монослой поверхностного покрытия. Термин C, постоянная БЭТ, относится к энергии адсорбции в первом адсорбированном слое, и, следовательно, его значение является показателем величины взаимодействий адсорбент/адсорбат.                                                                                                                                                      

 Уравнение BET применимо для анализа площади поверхности непористых, макро- и мезопористых материалов (с достаточно большими порами) и применяется в диапазоне относительных давлений P/P0 от 0,05 до 0,3. Однако этот метод в строгом смысле не применим в случае микропористых адсорбентов - критическая оценка метода БЭТ приведена в различных мануалах по измерению пористости 



Метод BET основан на предположении, что на стенках пор образуется однослойный адсорбат. В материалах, имеющих микропоры, трудно различить процесс образования монослоя и процесс заполнения микропор, который обычно происходит при P/P0 ниже 0,15 [5]. Применение метода БЭТ также проблематично для оценки удельной площади поверхности мезопористых молекулярных сит с шириной пор менее чем ~ 4 нм, поскольку конденсация пор наблюдается при давлениях, очень близких к диапазону давлений, в котором происходит образование моно-мультислоя на стенках пор. Это может привести к значительной переоценке емкости монослоя.

 

По этим причинам площадь поверхности, полученная с использованием уравнения БЭТ для микропористых материалов, должна рассматриваться как «кажущаяся» или «эквивалентная» площадь поверхности, или она должна называться просто площадью БЭТ. В этом случае, конечно, обязательно указывать диапазон линейности для графика BET. Если к изотерме микропористого материала применяется классический диапазон БЭТ (P/P0 - от 0,05 до 0,3), то получится нелинейный график с неприемлемым коэффициентом корреляции, а также с отрицательным y-пересечением и отрицательной постоянной C, что не имеет физического смысла.


Остается вопрос о том, как найти линейный диапазон графика BET для микропористых материалов таким образом, чтобы обеспечить повторяемость и надежность при оценке емкости монослоя

Эта проблема обсуждалась еще в 1961 году и авторами Kei et al. [6] и Rouquerol et al. [7] предложена  процедура, основанная на трех критериях ... 


    Читать полный текст статьи!


Все поля, обозначенные звездочкой *, обязательны для заполнения
(0)