【文章內(nèi)容簡介】 面具有幾組能量不等的吸附活性點，吸附過程將是分步的，吸附等溫線呈現(xiàn)臺階，每一臺階代表一組能量相同的吸附點。此類等溫線只有在那些結構和組成十分嚴格的晶體上對某些吸附質在一定條件下的吸附才會出現(xiàn)。 遲滯回線 多孔型固體的吸附等溫線（如 IV型及 V 型）在 某一壓力范圍內(nèi)吸附曲線大多與脫附曲線分離的現(xiàn)象稱為吸附滯后，脫附等溫線在吸附等溫線的上方。 低比壓區(qū)與單層吸附有關，由于單層吸附的可逆性，所以在低比壓區(qū)不存在遲滯現(xiàn)象。 吸附時由孔壁的多分子層吸附和在空中凝聚兩種因素產(chǎn)生，而脫附僅由毛細管凝聚所引起。吸附時首先發(fā)生多分子層吸附，只有當孔壁上的吸附層達到足夠厚度時才能發(fā)生凝聚現(xiàn)象。在與吸附相同的比壓下脫附時僅發(fā)生在毛細管中的液面上的蒸汽，卻不能使相同比壓下吸附的分子脫附。要使其脫附，就需要更小的比壓，故出現(xiàn)脫附的滯后現(xiàn)象。 吸附曲線與脫附曲線分離部分構成的循環(huán)稱 為吸附滯后圈或環(huán)。 從吸附和脫附等溫線分離處的相對壓力大小可以比較孔的相對大小。遲滯回線有如下四種類型。 H1 型遲滯回線： 均勻大小且形狀規(guī)則的孔，吸附時吸附質一層一層的吸附在孔的表面（孔徑變?。?，脫附時為彎月面。兩端開口的均勻圓管狀孔是這類滯后環(huán)反映的孔的典型代表。 H2 型遲滯回線：典型的例子是具有 ―墨水瓶 ‖結構的孔。吸附分支由于發(fā)生毛細凝聚現(xiàn)象兒逐漸上升；吸附時凝聚在空口的液體為孔體的吸附和凝聚提供蒸汽。脫附分支在較低的相對壓力下突然下降；脫附時，空口的液體阻擋孔體蒸發(fā)處的氣體，必須等到壓力小到一定程度。等小孔徑瓶頸中的液氮脫附后，束縛于瓶中的液氮氣體會驟然逸出。 H3 型遲滯回線： 典型的例子是具有錐形結構的狹縫孔吸附劑，非均勻的孔呈現(xiàn) H3 遲滯環(huán)。 H3 與 H4 相比高壓端吸附量大，認為是片狀粒子堆積形成的狹縫孔；只有當壓力接近飽和蒸汽壓時才開始發(fā)生毛細孔凝聚，蒸發(fā)時，由于板間不平行， Kelvin半徑是變化的，因此，曲線并不像平行板孔那樣急劇下降，而是緩慢下降。 H4 型遲滯回線： 典型的例子是具有平行板結構的狹縫孔，形狀和尺寸均勻的孔呈現(xiàn) H4 遲滯環(huán)， H4 也是狹縫孔，區(qū)別于粒子堆集， 是一些類似由層狀結構產(chǎn)生的孔。開始凝聚時，由于氣液界面是大平面，只有當壓力接近飽和蒸汽壓時才發(fā)生毛細凝聚（吸附等溫線類似 II 型）。蒸發(fā)時，氣液界面是圓柱狀，只有當相對壓力滿足時，蒸發(fā)才能開始。 比表面積 的測試方法 比表面積是指單位質量或單位體積的固體所具有的表面積，單位是 m2/g 或m2/cm3， 通常用來表示物質分散的程度 。我們 把物質分散成細小微粒的程度稱為分散度。物質分割得越小，分散度越高，比表面也越大。 比表面積分析測試方法有多種，其中氣體吸附法因其測試原理的科學性，測試過程的可靠性，測試結果的一致性，在國內(nèi)外各行各業(yè)中被廣泛采用，并逐漸取代了其它比表面積測試方法，成為公認的最權威測試方法。我國比表面積測試有許多行業(yè)標準，其中最具代表性的是國標 GB/T195872021 《氣體吸附 BET法測定固體物質比表面積》。 氣體吸附法測定比表面積原理，是依據(jù)氣體在固體表面的吸附特性，在一定的壓力下，被測樣品顆粒（吸附劑）表面在超低溫下對氣體分子（吸附質）具有可逆物理吸附作用，并對應一定壓力存在確定的平衡吸附量。通過 測定出該平衡吸附量，利用理論模型來等效求出被測樣品的比表面積。由于實際顆粒外表面的不規(guī)則性，嚴格來講，該方法測定的是吸附質分子所能到達的顆粒外表面和內(nèi)部通孔總表面積之和。 氮氣因其易獲得性和良好的可逆吸附特性，成為最常用的吸附質。通過這種方法測定的比表面積我們稱之為 ―等效 ‖比表面積，所謂 ―等效 ‖的概念是指：樣品的比表面積是通過其表面密排包覆（吸附）的氮氣分子數(shù)量和分子最大橫截面積來表征。 實際測定出氮氣分子在樣品表面平衡飽和吸附量（ V），通過不同理論模型計算出單層飽和吸附量（ Vm），進而得出分子個數(shù)，采用表 面密排六方模型計算出氮氣分子等效最大橫截面積 (Am)，即可求出被測樣品的比表面積。計算公式如下： S?? = ???? ????????22400??? 10?18(??2/??) Sg: 被測樣品比表面積 (m2/g) Vm: 標準狀態(tài)下氮氣分子單層飽和吸附量（ ml） Am: 氮分子等效最大橫截面積（密排六方理論值 Am = nm2） W: 被測樣品質量（ g） N: 阿佛加德羅常數(shù) （ ） 代入上述數(shù)據(jù)，得到氮吸附法計算比表面積的基本公式： S?? = ? ???? ?? (??2/??) 比表面積測試方法主要分連續(xù)流動法（即動態(tài)法）和靜態(tài)容量法。 連續(xù)流動法 是相對于靜態(tài)法而言，整個測試過程是在常壓下進行，吸附劑是在處于連續(xù)流動的狀態(tài)下被吸附。連續(xù)流動法是在氣相色譜原理的基礎上發(fā)展而來，藉由熱導檢測器來測定樣品吸附氣體量的多少。連續(xù)動態(tài)氮吸附是以氮氣為吸附氣，以氦氣或氫氣為載氣 ， 兩種氣體按一定比例混合，使氮氣達到指定的相對壓力，流經(jīng)樣品顆粒表面。 當樣品管置于液氮環(huán)境下時，粉體材料對混合氣中的氮氣發(fā)生物理吸附，而載氣不會被吸附，造成混合氣體成分比例變化，從而導致熱導系數(shù)變化，這時就能 從熱導檢測器中檢測到信號電壓，即出現(xiàn)吸附峰。吸附飽和后讓樣品重新回到室溫，被吸附的氮氣就會脫附出來，形成與吸附峰相反的脫附峰。吸附峰或脫附峰的面積大小正比于樣品表面吸附的氮氣量的多少，可通過定量氣體來標定峰面積所代表的氮氣量。通過測定一系列氮氣分壓 P/P0 下樣品吸附氮氣量，可繪制出氮等溫吸附或脫附曲線，進而求出比表面積。通常利用脫附峰來計算比表面積。 靜態(tài)法 根據(jù)確定吸附吸附量方法的不同分為重量法和容量法；重量法是根據(jù)吸附前后樣品重量變化來確定被測樣品對吸附質分子（ N2）的吸附量，由于分辨率低、準確度差、對設 備要求很高等缺陷已很少使用；容量法是將待測粉體樣品裝在一定體積的一段封閉的試管狀樣品管內(nèi)，向樣品管內(nèi)注入一定壓力的吸附質氣體，根據(jù)吸附前后的壓力或重量變化來確定被測樣品對吸附質分子（ N2）的吸附量 。 動態(tài)法和靜態(tài)法的目的都是確定吸附質氣體的吸附量。吸附質氣體的吸附量確定后，就可以由該吸附質分子的吸附量來計算待測粉體的比表面了。 由吸附量來計算比表面的理論很多，根據(jù)計算比表面積理論方法不同可分為：直接對比法比表面積分析測定、 Langmuir 法比表面積分析測定和 BET 法比表面積分析測定等。同時這兩種分類標準又有 著一定的聯(lián)系，直接對比法只能采用連續(xù)流動法來測定吸附氣體量的多少，而 BET 法既可以采用連續(xù)流動法，也可以采用容量法來測定吸附氣體量。 另外由于 BET 理論在比表面計算方面在大多數(shù)情況下與實際值吻合較好，被比較廣泛的應用于比表面測試，通過 BET 理論計算得到的比表面又叫