2022-05-17
Lippens和de Boer開發(fa)了(le)t-plot方法(fa)，是一種(zhong)能夠分析多種(zhong)材料比表面積和孔(kong)容(rong)的(de)方法(fa)。t-plot是將吸附(fu)等溫曲(qu)線（橫坐標為相(xiang)對壓力(li)P/P0，縱坐(zuo)(zuo)標為吸附(fu)(fu)量）轉(zhuan)化為以吸附(fu)(fu)層(ceng)(ceng)厚(hou)(hou)度(du)的曲(qu)線（橫坐(zuo)(zuo)標為吸附(fu)(fu)層(ceng)(ceng)厚(hou)(hou)度(du)，縱坐(zuo)(zuo)標為吸附(fu)(fu)量），使用(yong)標準T曲(qu)線（橫坐(zuo)(zuo)標是相對壓力，縱坐(zuo)(zuo)標是吸附(fu)(fu)層(ceng)(ceng)厚(hou)(hou)度(du)t）進行(xing)轉(zhuan)化。吸附(fu)(fu)層(ceng)(ceng)厚(hou)(hou)度(du)是通過公式1定義的，假定氮氣分子在材料表(biao)面呈六邊(bian)形(xing)緊密(mi)排列，Vm：單(dan)層吸(xi)(xi)附(fu)量，V:特定(ding)相(xiang)對壓力下的吸(xi)(xi)附(fu)量。
通過無孔(kong)石英砂（a），微孔(kong)高硅分(fen)子篩（b），和含有介孔(kong)的多孔(kong)二氧(yang)化(hua)硅Develosil（c）的N2@77.4 K吸(xi)脫(tuo)附等溫曲(qu)線(xian)轉化(hua)得到(dao)的(de)(de)t-plot，采用無孔二(er)氧化(hua)硅的(de)(de)標準t曲(qu)線(xian)來計算得到(dao)各自(zi)的(de)(de)比表面積(ji)和孔容，如圖2所示(shi)。石英砂（a）是一條過原(yuan)點的(de)(de)直線(xian)，可以(yi)看出(chu)基本與(yu)SiO2的(de)標(biao)準t曲線(xian)一致(zhi)。該(gai)線(xian)的(de)斜率提供了比表(biao)面積的(de)信息。
在(zai)高硅(gui)分子篩中，通過(guo)吸附等溫線可以判斷微孔的(de)(de)存在(zai)。過(guo)原點(dian)的(de)(de)直線斜率很大 (見圖3 中的(de)(de)直線 ①)，當(dang)微孔被N2填充(chong)*后，斜率變(bian)小 (圖(tu)3直(zhi)線(xian) ②). 從(cong)(cong)拐(guai)點計算平均孔(kong)半徑(t) ，但(dan)是當(dang)2t值小于0.7nm時，這(zhe)個數(shu)值就不可(ke)靠了(le)。另(ling)外(wai)，圖(tu)3中(zhong)的(de)第二條直(zhi)線(xian)的(de)截(jie)距(ju)和(he)(he)斜率分別表(biao)(biao)示微孔(kong)孔(kong)容和(he)(he)外(wai)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)。微孔(kong)的(de)比表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)可(ke)以通(tong)過(guo)(guo)條直(zhi)線(xian)斜率得(de)出(chu)的(de)總表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)減(jian)去外(wai)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)獲得(de)。此外(wai)，在多孔(kong)二氧化(hua)硅(gui)Develosil (c)中(zhong)，過(guo)(guo)原(yuan)點的(de)直(zhi)線(xian)向(xiang)上(shang)發生了(le)偏移 (見(jian)圖(tu) 2(c))，與吸附支(zhi)發生毛細冷凝現象(xiang)一致，顯示出(chu)孔(kong)的(de)形(xing)狀(zhuang)為圓柱形(xing)(見(jian)應用指南7 BJH方法分析介孔(kong)孔(kong)徑分布)。從(cong)(cong)兩條直(zhi)線(xian)的(de)斜率和(he)(he)截(jie)距(ju)可(ke)以計算得(de)到總比表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)，外(wai)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)，介孔(kong)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)和(he)(he)介孔(kong)孔(kong)容，詳見(jian)表(biao)(biao)1。
Table 1 各材料的比表面和孔容
當采用t-plot方法對(dui)吸附等(deng)溫線(xian)進(jin)行分析時，必(bi)須選擇參(can)考t-曲線(xian)。理想情(qing)況下，最好對(dui)樣(yang)(yang)(yang)品做(zuo)一條參(can)考t曲線(xian)，并且保證樣(yang)(yang)(yang)品的(de)化學(xue)性(xing)(xing)質(zhi)相同，且是無孔的(de)。因此，我們正在準備與(yu)待分析樣(yang)(yang)(yang)品化學(xue)性(xing)(xing)質(zhi)接近的(de)非極性(xing)(xing)樣(yang)(yang)(yang)品的(de)參(can)考的(de)t曲線(xian)，以及一些模型如(ru)Harkins-Jura和FHHs。
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