负极材料中BET比表面积检测方案(比表面)

1938年BRUNAUER等基于Langmuir单层吸附模型提出一种多分子层吸附理论，并推出相应的吸附等温式——BET方程。BET吸附等温式适用于物理吸附，是测定固体表面积的理论依据。基于BET公式测定吸附量和计算固体化表面积的方法被称为BET法。 BET法常用的吸附质为氮气，对于很小的表面积也用氪气。吸附装置既可采用容量法，也可采用重量法。前者测定的是吸附达到平衡后未被吸附的残留气体的压力和体积，其中又分为保持气体体积一定而测定压力变化的恒容法和保持气体压力一定而测定体积变化的恒压法。BET法测定吸附量广泛采用Emmett吸附仪，还可利用电子吸附天平等自动化仪器以及气相色谱法等测定仪器。 BET法是测量比表面积的经典方法，可测比表面积的范围为0.001-1000m2/g。当测量小比表面积时，一般选用低饱和蒸汽压的吸附质，如氩气、氪气等（以提高测量精度）。采用氪吸附质时，可测比表面积下限达0.001m2/g。 1、BET公式 BET公式为： p为氮气分压，Pa；p0为吸附温度下液氮的饱和蒸气压，Pa；Vm为样品上形成单分子层需要的气体量，mL；V为被吸附气体的总体积，mL；C为与吸附有关的常数。   通常BET公式适用的相对压力0.05-0.35之间，C值为3-1000。一般地，以氮气为吸附质，在金属、聚合物和有机物上，C值在2-50之间；在氧化物和二氧化硅上，C值在50-200；在活性炭和分子筛等强吸附剂上，C值大于200。2、吸附等温线的类型 一般Ⅰ型等温线往往反映的是微孔吸附剂（分子筛、微孔活性炭）上的微孔填充现象，饱和吸附值等于微孔的填充体积。 Ⅱ型等温线反映了非孔性或者大孔吸附剂上典型的物理吸附过程，这是BET公式最常说明的对象。 Ⅲ型等温线十分少见。等温线下凹，且没有拐点。吸附气体量随组分分压增加而上升。曲线下凹是因为吸附质分子间的相互作用比吸附质与吸附剂之间的强，第一层的吸附热比吸附质的液化热小，以致吸附初期吸附质较难于吸附，而随吸附过程的进行，吸附出现自加速现象，吸附层数也不受限制。BET公式中C值小于2时，可以描述为Ⅲ型等温线。 Ⅳ型等温线与Ⅱ型等温线类似，但曲线后一段再次凸起，且中间段可能出现吸附回滞环，其对应的是多孔吸附剂出现毛细凝聚体系。在中等的相对压力，由于毛细凝聚的发生Ⅳ型等温线较Ⅱ型等温线上升得更快。 Ⅴ型等温线与Ⅲ型等温线类似，但达到饱和蒸气压时吸附层数有限，吸附量趋于极限值。同时由于毛细凝聚的发生，在中等的相对压力等温线上升较快，并伴有回滞环。