物理吸附气体的选择

     由于没有工具对比表面积和孔体积进行直接的测量，人们就根据物理吸附的特点，以已知分子截面积的气体分子作为探针，创造一定条件，使气体分子覆盖于被测样品的整个表面（吸附），通过被吸附的分子数目乘以分子截面积即认为是样品的比表面积，通过被吸附的分子数目乘以分子体积即认为是样品的孔体积。

     如前所述，气体分子是作为吸附探针来分析比表面的，所以它应该满足以下应用条件：

      1) 气体分子相对惰性，保证不与吸附剂发生化学作用；

      2) 为了使足够气体吸附到固体表面，测量时固体必须冷却，通常冷却到吸附气体的沸点，因此要求冷却剂相对容易得到；

      3) 符合或满足理想气体方程的使用条件。

      在恒定低温下测量气体的吸附和脱附曲线，所使用的气体是那些在固体表面形成物理吸附的气体，尤其是在77.4K时的氮气、77.4K或87.3K时的氩气、或195K和273.15K时的二氧化碳。因为氮气非常便宜，所以作为被吸附物质得到广泛应用。由于气体分子尺寸各异，可以进入的孔也各不相同，因此测量温度不同，得出的结果可能不同。

      但是 ISO9277-2010 指出，如果材料是石墨化的碳或具有羟基化的氧化物表面，因为氮分子倾向于与表面羟基垂直相互作用，氮分子的四极矩取向依赖于羟基的表面密度。这导致了氮气的截面积值减小。它要求使用液氩中的氩吸附（Ar@87.3K）测定这类表面的样品的 BET 表面积。

      由于氮气不是完全的惰性气体，与孔壁可以发生四极矩作用，IUPAC 于 2015 年正式建议，氮气不适合微孔样品的分析，应该采用 87K 下的氩气作为吸附气体。 

图1：一种MOF材料上的Ar(87K)和N2(77 K)吸附