2021-10-09
α圖(tu)法（SPE法：扣除(chu)孔(kong)的(de)(de)(de)影響）可以(yi)計算不同材料的(de)(de)(de)各自比表面積和(he)(he)微孔(kong)孔(kong)容。α s圖(tu)是(shi)將吸附等溫線(xian)上（相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對壓(ya)力p/p0（橫(heng)坐標(biao)(biao)）和(he)(he)吸附量V（縱坐標(biao)(biao)））轉(zhuan)化α s，并為以(yi)α s為橫(heng)坐標(biao)(biao)，吸附量V為縱坐標(biao)(biao)軸作圖(tu)，其基于α s標(biao)(biao)準曲線(xian)[相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對壓(ya)力p/ p0（橫(heng)坐標(biao)(biao)），每個相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對壓(ya)力點的(de)(de)(de)吸附量V，p/p0=0.4對應的(de)(de)(de)V0.4，轉(zhuan)化為無(wu)量綱(gang)值（V/V0.4）即 αs（縱坐標(biao)(biao)））]。從α圖(tu)上分(fen)析的(de)(de)(de)結果（表面積和(he)(he)孔(kong)容）與t圖(tu)法相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)同。由(you)于α s是(shi)無(wu)量綱(gang)的(de)(de)(de)，沒有(you)下限值的(de)(de)(de)條件(jian)限制，可以(yi)得出極低壓(ya)力下的(de)(de)(de)詳細信息（微孔(kong)情況），而t-圖(tu)法需要考慮吸附層的(de)(de)(de)厚(hou)度t(nm)。
圖(tu)(tu)1是(shi)用BELSORP MAX測(ce)試堿性活性炭(tan)（AX21）在超低(di)相對壓(ya)力(P/ P0=1E-9)下開始的(de)吸附等(deng)溫(wen)線(xian)(xian)（[email protected] K）。這(zhe)個等(deng)溫(wen)線(xian)(xian)為I-b型，預示著存在微孔。圖(tu)(tu)2是(shi)AX21，活性炭(tan)（CB：#51）和(he)石墨化碳(tan)黑（GCB：LGC2102）的(de)α s曲(qu)線(xian)(xian)疊加圖(tu)(tu)，來(lai)比較(jiao)其表面性質的(de)差異。由(you)于AX21與CB二者(zhe)的(de)α s曲(qu)線(xian)(xian)相似，可認為AX21的(de)表面性質與CB接(jie)近。
圖(tu)1 活性碳AX21的吸附等溫線（[email protected]）
圖2 活性(xing)炭AX21，CB，GCB的 αs曲線比較(jiao)
圖 3 左側的圖是使用 CB（紅色）和 GCB（藍色）作為標準 α s 曲線的AX21 的 α s-圖。每個 α-圖 有兩個峰（微孔填充），從原點看到的個峰，存在極微孔（孔徑<0.7 nm）時，出現填充彎折（F swing），存在超微孔（0.7 nm <孔徑<2 nm）時第二個峰出現凝聚彎折（C swing）。直線①和③是連接原點和兩峰之間峰谷的最低點的兩條線。將直線①和③的斜率（圖 3 左）代入到方程 1，得到總表面積（微孔和外表面積之和：ASPE），將切線②（圖3右）的斜率代入到方程 1，得到外表面積和總孔容積。以上結果以及BET-圖法的計算結果如表 1 所示。BET比表面積（2648 m2 g-1）不是用GCB作為參考αs曲線得到的比表面積（1860 m2 g-1），而是用CB 作為參考 αs 曲線計算的接近于 CB的比表面積（2645 m2 g-1）。因此，可以認為AX21的表(biao)(biao)面性(xing)質(zhi)(zhi)與CB相(xiang)近。通過這種(zhong)方式，α圖能夠計算表(biao)(biao)面積(ji)和微(wei)孔容積(ji)，能通過參考αs曲線的軌(gui)跡(ji)評估材料(liao)的表(biao)(biao)面性(xing)質(zhi)(zhi)。
圖3 活性炭AX21的α s 曲(qu)線(xian)（參考α s曲(qu)線(xian)：CB，GCB（左圖），參考α s曲(qu)線(xian)：CB（右圖））
表1 活(huo)性炭AX21的比表面積(ji)，孔結構計算
該(gai)樣品(pin)AX21的(de)(de)微孔(kong)的(de)(de)計算在第(di)16篇(pian)(HK法研究活性炭AX21的(de)(de)微孔(kong)結構)中給出(chu)。
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