活性炭比表面积测定与哪些因素有关?
比表面积测定的影响因素主要有样品质量,预处理条件(加热温度、处理时间)。通过查阅国家标准GB/T 19587-2017 气体吸附 BET 法测定固态物质比表面积,可以得到BET方程公式,参与计算的样品质量与比表面积直接呈线性关系。
预处理一方面为了将样品脱水,另一方面则为了将样品表面吸附的空气去除干净。因此预处理需要加热并抽真空脱气处理,在脱水脱气前后要核对质量。
不同的预处理温度对样品造成的影响并不一样,不同的样品耐受温度不同,像催化剂一类,不同的温度处理,对催化剂结构造成的影响更是千差万别,比表面自然也就不同。而低温氮吸附法测量比表面属于无损实验,因此,处理温度务必不能使样品变形改性,保证样品安全。
1.环境温度的变化有一定的影响,不过现在一般质量较好的设备都采用集成管路,所以这点已经很小了
2.被测试样与管路自由气体空间的比值。在静态法测量时这点是比较重要的。如果自由空间过大对他的精度肯定是有影响的。
3.样品的预处理。在测试比表面积时是要对样品有一个预处理的过程,可以排除样品水分对比表面积的影响。不同的样品处理的时间和温度都不同的。所以要选择样品预处理可设定的设备
4.关键部件。压力传感器、分子泵、采样模块、气路接口这是直接影响测试结果的
5.低温氮吸附测试还有一点是随液氮的挥发导致的液氮面的下降。这也是影响测试结果,一般好的仪器应该是全自动随着液氮面的下降液氮杯自动上升。从而保证液氮面在被测样品管的位置以减少对结果的误差。
还有很多小地方都会有影响。如P/P0的选点不同、检测方法的不同、计算方法的不同这里就不一一探讨了。一般只有做好了以上几点对结果就不会有太大的影响。一般可控制重复性在1.5%以下。
作用
活性炭因其内部的孔隙结构,具有吸附性能。比表面积的大小也是用来测量活性炭吸附性能的指标之一,举例:一克木质活性炭的比表面积超过1000m2, 相当于一个足球场的面积。 这些表面积相对于分子或原子来说是很大的,足够吸附住污染物的分子。
活化过程中微晶间产生了形状不同、大小不一的孔隙,内表面积由这些大孔、中孔、微孔表面积之和。中孔也称介孔,半径2-100nm ,对吸附量存在一定的影响,主要起粗、细吸附通道的作用。PCT-21 VOCs活性炭就是以2~50nm的介孔为主。
本文作者:董帝豪
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