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吸附能力

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吸附能力相关的资讯

  • 关于物理吸附行业“吸附速度”与“吸附速率”的区别
    在物理吸附行业,经常有不少学生、老师甚至业内的专家,不确定自己要测试的物理量该叫“吸附速度、脱附速度、解吸速度”还是“吸附速率、脱附速率、解吸速率”;不少硕士、博士论文中,甚至较专业的一些技术文章,也经常出现不统一的叫法。由于“速度”相对“速率”偏口语化,”速率“比”速度“更显“学术”,因此经常发现不少专业的人,把本该叫“吸附速度、脱附速度、解吸速度”等的参数,叫成了“吸附速率、脱附速率、解吸速率”。要搞清楚到底该叫“吸附速度”还是“吸附速率”,首先要搞清楚“速度”和“速率”的区别。速度为矢量,有方向和大小;速率为标量,只有大小,没有方向。举例说明:对于位于边长为100m的等边三角形3个角的A、B、C 3点,某物体以匀速10m/秒的速度大小从A经C到达B点,耗时20秒;对于这个情况,该物体从A到B的速度为5m/秒,整个过程其移动速率为10m/秒。再例如,对于悬浮于气体中一个做布朗运动的气体分子或灰尘,其不规则运动的即时速度大小或速率是很大的,但是,在我们我们讨论其从A点运动到B点的速度时,我们是用AB的直线距离除以时间来表示,而速率就不需要考虑其方向性,“只看大小”。在我们讨论吸附质在吸附剂表面的物理吸附现象中,由于吸附和脱附时同时并存发生的两种现象。大家都知道,当处于吸附平衡状态,吸附速率和脱附速率都不是零,只是相等,但吸附速度和脱附速度是零。再比如,对于其它所有条件都相同只是温度不同的两个吸附平衡状态下,温度高的状态的吸附速率或脱附速率有可能相对温度低的都大,但是吸附速度或脱附速度都是零。“吸附速率”或“脱附速率”,更多的偏向于表征吸附质分子单纯聚集于吸附剂表面或单纯离开固体表面的速度大小;而“吸附速度”或“脱附速度”,则更多的偏向于表征在一定时间内由于吸附速率和脱附速率差造成的“净聚集”或“净离开”吸附剂表面的吸附质的量,由于有“方向性”,偏向于表征“效果”。在目前市面的大多数涉及“吸附速度、解吸速度”测试的仪器,测试的其实是一段时间内吸附剂表面吸附质的增加量或减少量,那么,此类仪器就应该叫做吸附速度测试仪或解吸速度测试仪是更恰当的,而不应该叫做吸附速率测试仪或解吸速率测试仪、分析仪等,因为其分析的不是“速率大小”。其实,关于类似这些“专有”名词或概念的普及,主要一方面来自课本,也有不小一部分来自于相关商家或研究单位。假若理解不对的人过多,且一时没有权威单位给予纠正和说明时,商家就有可能从商业利益出发,跟随“潮流”而“被迫”舍弃“严谨”;像“吸附速度”这个词,可能不少国内外商家其实是明白应该怎么个叫法,但是从商业角度考虑,为了更好的可接受性和被认识被发现,而跟随大众。尤其在网络搜索占主要推广方式的当下,这种情况更明显。不少通俗易懂但又不严谨的词语,就是这么产生的。贝士德仪器作为从事气体吸附、蒸汽吸附类分析仪器的制造商和研究单位,有责任给出科学的说明,并倡导正确使用“吸附速度”和“吸附速率”等此类名词。
  • 物理吸附检测方法分类大全
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/554eae64-8ff0-4d72-ab23-5ceee57b8ef8.jpg" title="123.jpg" alt="123.jpg" width="180" height="198" style="max-width: 100% max-height: 100% float: right width: 180px height: 198px " border="0" vspace="0"/吸附,是在界面层中的组分的浓度与它们在体相中的浓度不同的界面现象;物理吸附,通常是指气体或蒸汽在固体界面的吸附。当气体或蒸汽在固体表面被吸附时,固体称为吸附剂,被吸附的气体称为吸附质。吸附于固体表面的气体/蒸汽分子,不与固体产生化学反应,吸附热小 ,span style="text-indent: 2em "吸附速度/spanspan style="text-indent: 2em "快,在一定程度上是可逆的。/spanspan style="text-indent: 2em "物理吸附分析方法有单组气体/蒸汽分吸附、多组分气体/蒸汽选择性竞争吸附、低压段吸附、高压气体吸附等(详细分类见下条)。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "物理吸附分析方法常被应用于催化剂、吸附剂等固体材料的比表面积分析、孔容孔径分析、气体吸附能力评价、蒸汽吸附能力评价、多组分选择性竞争吸/spanimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/a3caaf5d-8f20-43af-b5fe-fc999b763b94.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg" width="250" height="82" border="0" vspace="0" style="text-align: justify text-indent: 32px max-width: 100% max-height: 100% width: 250px height: 82px float: left "/span style="text-indent: 2em "附评价等分析内容,具体领域如工业催化领域的催化剂性能检测、气体净化提纯的吸附剂评价、氢气甲烷的高压吸附存储等领域。/span物理吸附仪为采用物理吸附现象、原理来进行材料表面特性分析表征的仪器。物理吸附仪的原理和类型,根据不同的分析目的、材料、原理、压力范围、吸附质种类等而不同,下文对物理吸附分析方法的分类介绍,基本也适用于物理吸附仪的分类。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "按照如下三种分类方法,对物理吸附进行分类,由该分类图表可清晰的对物理吸附分析方法有总体的框架性的了解,是物理吸附的入门级基础知识。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong物理吸附分类方法一:根据吸附质类型分类/strong/pp style="text-align:center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 298px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/88ae3670-c353-47a9-a4ce-d29bab432ab1.jpg" title="3.jpg" alt="3.jpg" width="500" height="298" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong物理吸附分类方法二:根据吸附质定量方式分类/strong/pp style="text-align:center"strongimg style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 340px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/a2d24a38-06fc-45a6-a32d-9519649b7e53.jpg" title="4.jpg" alt="4.jpg" width="500" height="340" border="0" vspace="0"//strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong物理吸附分类方法三:根据测试内容或数据分析理论分类/strong/pp style="text-align:center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 352px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/31898eb8-8b30-4539-9f56-87ebfa58a0e8.jpg" title="5.jpg" alt="5.jpg" width="500" height="352" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "以上物理吸附的三种分类方式,基本涵盖了目前国际上物理吸附分析方法的全部内容,也是目前已经普及应用的物理吸附仪的功能涉及范围。了解清楚并掌握该三种分类方法中的各种物理吸附分析方法的原理、特征、优劣势与适用范围,是正确应用物理吸附这种分析方法进行材料表征的基础,是让物理吸附这种分析方法服务与科研和工业生产过程的关键。/pp style="text-align: right "strong作者:柳剑锋/strong/pp style="text-align: right "strong贝士德仪器科技(北京)有限公司总经理/strong/pp style="text-align: left text-indent: 2em "(注:本文由贝士德供稿,不代表仪器信息网本网观点)/p
  • 吸附等温线及典型吸附理论浅析
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "strong编者按:/strong本文对气体吸附研究中最常用到的概念——吸附等温线进行了科普和分类,并对Langmuir吸附等温理论、BET理论给出了自己的分析和见解,深入浅出的专业文章即将到来,以飨读者。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong吸附等温线小科普/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "对于给定的固体-气体体系,在温度一定时,可以认为吸附作用势一定,这时候,吸附量是压力的函数,这个关系叫做吸附等温线。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "气体在固体表面的吸附状态多种多样,目前,把等温线分为六类,实际的各种吸附等温线大多是这六类等温线的不同组合。设固体表面与第一层(单分子层)吸附分子的吸附作用能为E1,第n层与第n+1层的作用能为En。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "(1)I型等温线/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "I-A型(E1 En)/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "由于单分子层的吸附作用力很大,表面吸附位的反应活性高,属电子转移型吸附互相作用,这时候的吸附大多数不可逆,我们认为是化学吸附。在金属与氧气、金属与一氧化碳、金属与氢气的表面反应体系中常见,这种等温线是由Langmuir研究,所以也叫做Langmuir型。等温线如下图所示。span style="text-indent: 2em " /span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "/span/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/91952d99-a96e-444f-b86b-f98a78a8e437.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em " /spanbr//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "I-B型/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "活性炭和沸石常呈现这种类型,这些固体具有微孔,外表面积比孔内表面积小很多。在相对压力较低时,吸附曲线迅速上升,发生微孔内吸附。如上图所示。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "(2)II型等温线(E1 En)/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "这种类型的等温线一般为非多孔性固体表面发生多分子层吸附,比如非多孔性金属氧化物粒子吸附氮气或者水蒸气,此外,发生亲液性表面相互作用时也为此类型。在相对压力约为0.3时,第一层吸附大致完成,随着相对压力增大,开始形成第二层,在饱和蒸气压时,吸附层数无限大。Brunauer、Emmet和Teller从理论导出这种等温线,故这种类型的等温线也被称作BET等温线。/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/11476386-c8ca-4d9f-a9b2-bd2c87e56d2c.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "(3)III型等温线(E1 En)/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "在憎液性表面发生多分子层吸附,或者固体和吸附质的吸附相互作用小于吸附质之间的相互作用时呈现这种类型。比如,水蒸气在石墨表面上吸附,或者,水蒸气在进行过憎水处理的非多孔性金属氧化物上的吸附。因此,这种吸附在低压区的吸附量较少,相对压力越大,吸附量越多。如下图。/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/931c7ce4-fbdd-4933-bf7a-3a53890d9de5.jpg" title="3.jpg" alt="3.jpg"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "(4)IV型等温线(E1 En)/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "氮气、有机蒸汽和水蒸气在硅胶上吸附属于这一类型。在相对压力约为0.4时,吸附质发生毛细凝聚,等温线迅速上升,脱附等温线与吸附等温线不重合,脱附等温线在吸附等温线的上方,产生吸附滞后,形成一个“吸附滞后环”。在相对压力较大时,由于中孔内的吸附已经结束,吸附只在外表面上发生,曲线平坦,在相对压力接近1时,在大孔上吸附,曲线上升。/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/f555414b-be52-465d-9be6-977a773a7321.jpg" title="4.jpg" alt="4.jpg"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "(5)V型等温线(E1 En)/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "发生在多孔固体上,表面相互作用同III型,例如水蒸气在活性炭或憎水化处理过的硅胶上的吸附。/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/2900e13b-5186-4bfc-90dc-13e79adb4bdd.jpg" title="5.jpg" alt="5.jpg"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "(6)VI型等温线/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "这种类型的等温线又称为阶梯型等温线。非极性的吸附质在化学性质均匀的非多孔固体上吸附时较为常见。如将炭在2700℃以上进行石墨化处理后,再吸附氮气、氩气、氪气。这种阶梯型等温线是先形成第一层二维有序的分子层后,再吸附第二层,第二层显然受第一层的影响,因此成为阶梯型。/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/2f1b1b14-d591-4786-98e0-0eef916902cd.jpg" title="6.jpg" alt="6.jpg"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong典型吸附理论浅析/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "不同的固体表面与吸附质组合得到各种不同的吸附等温线,这些等温线的形状反映了固体表面结构、孔结构和固体-吸附质的相互作用,通过解析这些等温线就能知道吸附相互作用和表征固体表面。对于常见的等温线,提出许多吸附相互作用的理论。下面仅介绍目前具有代表性的理论。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "Langmuir方程是常用的吸附等温线方程之一,是由物理化学家朗格缪尔于1916年根据分子运动理论和一些假定提出的。这个理论认为,在固体表面的分子或原子存在向外的剩余价力,可以吸附分子,吸附位可以均匀的分布在整个表面,但是只是吸附在表面的特定位置,称之为特异吸附。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "Langmuir吸附等温方程如下式:/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/81e08f48-a1ad-4e98-9589-7ca91cac2197.jpg" title="a.png" alt="a.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "其中,P为氮气压力、V为实际吸附量、Vm为单层饱和吸附量、b为与吸附热相关的常数。在不同的氮气压力P下测出氮气的实际吸附量V,用Langmuir方程作图得到一条直线,该直线的斜率的倒数即为单层吸附量Vm,进而计算出比表面,称为Langmuir比表面,Langmuir比表面对于微孔具有重要的意义。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "布鲁诺(Brunauer)、埃麦特(Emmet)和泰勒(Teller)于1938年在Langmuir方程基础上提出的描述多分子层吸附理论,通过对气体吸附过程的热力学与动力学分析,推出氮吸附量随氮气分压而变的BET方程:/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/e4e4e5d7-cb69-473d-84f0-ceda0cf74951.jpg" title="b.png" alt="b.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "分析得出,P/P0在0.05~0.35范围中,BET是一个线性方程,该直线的斜率与截距之和的倒数是单层饱和吸附量,从而算出比表面积。通过BET方程求出比表面积成为目前国际通用的方法,被称为BET比表面。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "根据材料不同,特别是微孔材料,由于在很低的压力下就完成了单层吸附,因此,BET方程的线性范围会向低压方向移动。对于孔径极小的分子筛,线性范围应取0.005~0.01;微孔材料的线性范围应取0.005~0.1;介、微孔复合材料线性范围应取0.01~0.2;介孔、大孔材料的线性范围取0.05~0.35。但是根据实际材料的不同,线性范围的取点应根据实际情况进行调整,使BET直线的线性良好才具有一定的参考价值。对于微孔材料,更接近于单层吸附的特征,Langmuir比表面值应具有更大的参考意义。/pp style="text-align: right "strong作者:精微高博/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "(本文由精微高博团队供稿,不代表仪器信息网本网观点)/p
  • 500亿空间|VOCs吸附材料评价如何评价?
    p style="text-indent: 2em text-align: justify "VOCs(VolatileOrganicCompounds)学名挥发性有机物,按照世界卫生组织的定义,沸点在50—250℃的化合物,室温下饱和蒸气压超过133.32Pa,在常温下以蒸气形式存在于空气中的一类有机物为挥发性有机物(VOCs)。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "VOCs危害大,不容小觑:VOCs成分复杂,目前已经监测出的VOCs有300多种,主要来自建筑装饰、有机化工、石油石化、包装印刷、表面涂装等行业。VOCs四大大气污染物之一,属于形成PM2.5和光化学烟雾的重要因素,能够损害人体神经系统、血液成分和心血管系统,对人体健康和社会环境影响极大。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "VOCs污染源监测需求市场空间将达468亿元,受益于法律法规重视度增加、排污费的征收以及政府部门补贴的激励作用,最高激活539亿市场空间;截至目前,VOCs治理行业已发生空间约为50亿元,主要集中在石油化工业以及印刷行业。到2020年VOCs治理行业的剩余市场空间约为500亿元,具有相当大的增长潜力。/ppspan style="text-align: justify text-indent: 2em "/span/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/60ce5a25-b35c-4199-9e1d-7a7ff6bb148c.jpg" title="AAA.jpg" alt="AAA.jpg"//pp/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "物理吸附法是目前去除VOC的重要方法,因此吸附材料对VOC的吸附性能评价就成为其中重要的一环。传统方法采用测试材料比表面积的方法,即通过在低温下吸附氮气的方法来计算材料比表面积,比表面积越大吸附能力越强,此方法只能给出定性的方向性分析,弊端是不能定量分析吸附材料对某种VOC的吸附量。对于目前客户越来越严格的要求,传统方法已经无法满足客户的需求,而进口仪器能满足要求的也很少,而且价格昂贵,测试缓慢,又由于使用复杂,真正能正常使用的用户少之又少。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="text-indent: 2em "/span/pp style="text-align:center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 417px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/b928f466-182f-4aee-a1f0-4a4a0b02a45c.jpg" title="BBB.jpg" alt="BBB.jpg" width="500" height="417" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em text-align: justify "针对目前的市场现状,贝士德仪器的研发人员在2013年投入大量人力物力,联合复旦大学龙英才教授(龙老师是中国分子筛材料吸附VOCs应用的专家和先驱)共同开发,历经三年时间,推出国内首款重量法蒸气吸附仪,这也是全球唯一一款超过三分析站同时测试的重量法蒸汽吸附仪。他的主要优势特点是:/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "1. 相比容量法,不采用任何折中近似处理,不存在无温区分布、气体非理想化校正等误差来源。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "2.弥补了容量法无法测试实时等压吸附速度、无法准确描述材料吸附动力学特性的缺陷。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "3.作为多站真空重量法蒸汽吸附仪,可支持1-8个分析站同时分析。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "经过三年的市场检验,3H-2000PW重量法蒸汽吸附仪通过优良的性能和高效率的测试能力获得了用户的肯定,这其中包括:复旦大学,北京交通大学,西安交通大学,天津理工,中国石化南京催化剂分公司等等,此外,它也作为科研工作者的有力助手,多次出现在国内外高水平期刊中,其中最为引人注目的就属郑州大学臧双全课题组发表在顶级期刊《Nature-Chemistry》的文章,其中有应用我公司两种类型的物理吸附仪,3H-2000PS1比表面及孔径分析仪和3H-2000PW重量法蒸气吸附仪测试的数据,这也从侧面说明顶级期刊对国产仪器测试数据的认可。/pp style="text-align:center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 198px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/add57183-e9fb-4545-8f24-1c5bda47212d.jpg" title="CCC.jpg" alt="CCC.jpg" width="500" height="198" border="0" vspace="0"//pp style="text-align:center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 226px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/03cf6f1b-eca9-43fd-bf64-bb4f53c0d01d.jpg" title="DDD.jpg" alt="DDD.jpg" width="500" height="226" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em text-align: justify "贝士德仪器的研发团队没有满足于眼前的成果,因为更多的客户提出了更高的要求,比如在实际应用中,VOCs不是纯组分气体,而是多种组分的混合,多组分蒸汽的竞争吸附这一更加复杂的难题摆在了我们的面前,令人振奋的是贝士德仪器在2018年将多组分竞争吸附分析仪+联用在线质谱系统正式推出,将为更多用户的科研,实验提供强有力的解决方案。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "2019年国际贸易摩擦升级,美国的技术壁垒和技术封锁手段再次抬头,虽然没有在风口浪尖上的华为那么直面巨大压力的挑战,但是作为国产仪器厂家的我们也是感同身受,国产仪器需自强,贝士德仪器一直在努力,我们以实际行动来打动用户,只要用户愿意了解我们的仪器,我们将提供完善的售前服务,提供不逊色于国外仪器的测试结果和解决方案。/pp style="text-indent: 2em text-align: right "strong作者:贝士德研发团队/strong/pp style="text-indent: 2em text-align: left "(注:本文由贝士德供稿,不代表仪器信息网本网观点)/p
  • 大连化物所开发新型金属有机框架吸附材料
    近日,我所节能与环境研究部(DNL09)王树东研究员团队与沙特阿拉伯国王科技大学赖志平教授团队合作,提出了一种通过原位氟化合成Fe基金属节点的策略,设计合成了一种新型全氟节点金属有机框架(MOFs)——DNL-9(Fe),该材料是一种具有螺旋氟桥金属节点结构的Fe-MOFs吸附剂,可用于潮湿条件下的C2H2/CO2吸附分离。C2H2/CO2具有相同的动力学尺寸(3.3Å)、相似的极化率(29.1×1025/cm3至33.3×1025/cm3)和相近的沸点(189K至194K),在潮湿的工业环境中吸附分离C2H2和CO2具有挑战。MOFs是一种孔道丰富,结构可调的多孔材料,但是其稳定性、耐水性相比于活性炭和分子筛较差,这也限制了其在C2H2潮湿环境下分子的吸附和C2H2/CO2的分离。相比于在MOFs中引入不饱和金属位点、有机配体功能化等调控手段,构筑含氟阴离子等氢键受体提供了另一种途径来增强客体分子与骨架间的相互作用。该方法通过强化C2H2与MOFs限域孔道内的氢键作用实现C2H2的选择性吸附,同时可以提升材料的耐水性和抗水气吸附干扰能力。然而,在MOFs的合成中难以对金属节点进行原位氟化配位,目前构筑含氟MOFs单元通常采用SiF62-,TiF62-,GeF62-阴离子盐,或含氟有机配体等价格昂贵的商业试剂,这也阻碍了含氟MOFs的低成本生产与实际应用。   本工作中,研究团队另辟蹊径,在DMF溶剂高温分解条件下构造出还原性合成环境,促进了F原子与金属Fe的直接配位络合。团队采用简单的HF试剂,实现了Fe-MOFs的金属节点的原位氟化和螺旋结构拓扑链的生长,从而开发出具有混合变价的[Fe6(μ-F)6F8]配位节点的全氟Fe基材料DNL-9(Fe)。DNL-9(Fe)的结构区别于常见的[Fe3(μ3-O)(μ-OH)3]或[Fe2MII(μ3-O)(μ-OH)3]节点,其由生物质基呋喃二甲酸作为配体合成原料,取代了传统对苯二甲酸等难降解的有机物,是一种环境友好型吸附剂。该材料还具备优异的耐水性和化学稳定性,在潮湿环境中可以高效分离C2H2CO2,一次提浓后的C2H2纯度即可达到99.9%。同时,氟化的金属位点Fe-F-Fe有效降低了H2O和C2H2分子的吸附热,在真空条件下即可循环再生,可以应用于变压吸附(PSA)和真空解吸(VSA)工艺。因此,本工作为多孔材料结构设计、MOFs的氟化改性和吸附分离提供了新的思路。   近年来,王树东团队在C2H2/CO2协同吸附机理探究(Chem. Mater.,2022),潮湿CO2捕集(Fuel,2023;Chem. Eng. J.,2022;J. Energy Chem.,2022),混合配体MOFs调控(Chem. Eng. J.,2022),果糖直接合成MOFs(ACS Sustain. Chem. Eng.,2021)等相关方面开展了多孔材料设计与吸附分离工作,致力于开发低成本、高效、疏水等综合性能的多孔材料吸附剂。   相关研究成果以“Fluorido-Bridged Robust Metal-Organic Frameworks for Efficient C2H2/CO2Separation under Moist Condition”为题,发表在《化学科学》(Chemical Science)上,该工作第一作者是我所DNL0901组博士毕业生顾一鸣。上述工作得到国家自然科学基金等项目的资助。
  • 【视频全录】 “iQ"的气体吸附功能有多强?
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "Autosorb-iQ 是一款设计灵活、用途广泛的气体吸附分析仪。Autosorb-iQ自带脱气站,不仅可以进行气体的物理吸附,还可以进行气体的化学吸附以及蒸汽吸附。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "Autosorb-iQ最低可以探测到孔径为0.35nm的微孔并计算获得样品的孔径分布情况以及孔的容量,使用氪气吸附模式可精确测定低至 0.0005 m2/g 的比表面积。其优秀的物理吸附测试能力来源于其优异的质量以及精湛的技术。Autosorb-iQ配备隔膜泵-分子泵系统保证样品在预处理或者分析时处于高真空状态;0.1torr的压力传感器,可以辨别极低压力下微小的压力变化;独有的RTD技术(液位探头)可以保证测试过程中浸入冷却剂(例如,液氮或者液氩)的区域体积最小并且始终保持稳定;最全面的DFT核心文件库,准确表征每个样品的孔径分布情况。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "script src="https://p.bokecc.com/player?vid=AE7648702EE50E369C33DC5901307461&siteid=D9180EE599D5BD46&autoStart=false&width=600&height=490&playerid=5B1BAFA93D12E3DE&playertype=2" type="text/javascript"/scriptbr//pp style="text-align: right "strong作者:安东帕研发团队/strong/pp style="text-align: left text-indent: 2em "(注:本文由安东帕供稿,不代表仪器信息网本网观点)/p
  • 崂应发布崂应3038型 智能吸附管法VOCs采样仪新品
    崂应3038型 智能吸附管法VOCs采样仪 本仪器是按照固定污染源废气和环境空气挥发性有机物的测定标准设计,应用三大核心系统,对固定污染源废气和环境空气中的VOCs(挥发性有机化合物)进行固相吸附法采样,利用含有合适吸附剂的吸附管采集固定污染源废气和环境空气中所排放的挥发性有机物,可供环保、卫生、劳动、安监、军事、科研、教育等部门用于各种固定污染源或者环境空气中VOCs的测定。 执行标准 n HJ644-2013 环境空气 挥发性有机物的测定 吸附管采样-热脱附/气相色谱-质谱法n HJ734-2014 固定污染源废气 挥发性有机物的测定 固相吸附-热脱附/气相色谱-质谱法 主要特点 控制系统n 独特的LOCS系统设计,利用吸附管采集环境空气和固定污染源中所排放的挥发性有机物n 采用新型高精度质量流量控制器,精确控制微小流量,确保微小流量的稳定性与准确性n 自动计算累计采样体积,并同时根据气压、温度换算标况采样体积n 可设定采样时间和体积两种方式进行采样,满足不同用户需求动力系统n 精密DS.采样泵,大大提高了负载能力,增强了稳定性和使用寿命 操控系统n 外观采用L-Ergo设计,符合人体工程学原理,手持更舒适n 宽温高亮TC-OLED显示屏,适用于高寒地区,通俗软件显示界面,实现良好人机交互n 预留蓝牙模块,可连接便携式蓝牙打印机轻松掌握实时数据n 提供USB接口,可将采样数据文件导出,同时支持升级仪器主板程序n 预留物联网模块接口,可拓展联网功能OTHERn 体积小主机轻、携带方便、适合野外工作n 内置大容量锂电池,可在无外部供电情况下支持长时间采样标准配置 n 主机n 电源适配器n 干燥筒n 连接管n 三脚支架n 转接丝 可选配置 n 崂应1086F型 吸附管法废气VOCs取样管n 蓝牙模块n 蓝牙打印机*说明:以上内容完全符合国家相关标准的要求,因产品升级或有图片与实机不符,请以实机为准, 本内容仅供参考。创新点:本产品采用固相吸附法,将环境空气和固定污染源排放中挥发性有机物采集到填充了合适吸附剂的吸附管中。与市场上其他同类产品相比,微小流量能够更加精准的采样,且整机小巧便携,一手即可掌控!1、小巧便携:170mm× 210mm× 80mm(长× 宽× 高),主机重量约1.5kg。2、固相吸附法:采样仪采用固相吸附法,将环境空气和固定污染源排放中挥发性有机物采集到填充了合适吸附剂的吸附管中。3、内置锂电池:采用进口无刷隔膜泵,负载能力强,使用寿命长。4、功能多样:适用于环境空气和固定污染源多种工况采样,兼容多种规格长度吸附管。5、微流量,精掌控:高精度质量流量控制器,确保微小流量精确控制。采样流量10~200mL/min崂应3038型 智能吸附管法VOCs采样仪
  • “超级沙”可高效吸附水中重金属离子
    据英国广播公司(BBC)6月24日报道,美国科学家将普通沙子涂上便宜且来源丰富的氧化石墨,使其变身为“超级沙”,能有效地除去水中的汞和染料分子,普通沙子过滤10分钟就会饱和,而“超级沙”吸收重金属可超过50分钟,净水能力提高了5倍。这种成本低廉的实用产品可广泛应用于发展中国家,相关论文发表在美国化学学会出版的《应用材料与界面》杂志上。  参与此项研究的美国莱斯大学的高薇(音译)表示,当水被病原体、有机污染物和重金属离子污染时,普通粗沙的净化效率比细沙低,但细沙存在过滤速度慢的缺点。他们将具有很强吸附能力的氧化石墨同普通粗沙混合在一起放入水中,然后将混合物加热到105摄氏度,待水挥发掉,就得到了这种水流通过量大、净水效率更高“超级沙”。  该研究的领导者、莱斯大学的普利克尔阿加延表示,为了使该“超级沙”能有针对性地吸附污水中的某些有机污染物或特定金属,可对氧化石墨进行修改。  澳大利亚莫纳什大学的梅耐克马巨德表示,这项技术的另一优势是便宜,“超级沙”的性能可与市面上的活性炭相媲美,但却使用的是便宜且储量丰富的氧化石墨,如果能在室温下制造,会更具成本优势。  世界卫生组织(WHO)表示,撒哈拉以南非洲国家仅有60%的居民、大洋洲仅有50%的居民能方便地获得饮用水。用沙子净化水已有6000多年的历史了,这种涂了氧化石墨的“超级沙”有望让这些国家和地区的人民更方便地获得饮用水。
  • BET是比表面及孔径吸附的缩写吗
    BET是三位科学家(Brunauer、Emmett和Teller)的首字母缩写。1983年,三位科学家对Langmuir 理论进行修正,提出著名的BET理论,其正式名称是多分子层吸附理论,成为了颗粒表面吸附科学的理论基础,并被广泛应用于颗粒表面吸附性能研究及相关检测仪器的数据处理中。多分子层吸附理论所采用的模型的基本假设是:一、固体表面是均匀的,发生多层吸附;二、除第一层的吸附热外其余各层的吸附热等于吸附质的液化热。该理论放弃了单分子吸附层的观点,认为在物理吸附中,固体与气体间的吸附是依靠分子间引力而发生的;而且已被吸附的分子仍有引力,因此在第一吸附层之上还可以吸附第二层,第三层,… … 也就是多分子层吸附。从多分子层吸附理论得到的BET吸附等温式,可用于测试颗粒的比表面积、孔容、孔径分布以及氮气吸附脱附曲线。运用 BET方法的物理吸附等温线对吸附表面积进行测定,主要包含两个步骤:第一步,做出BET图,从中导出单层吸附量;第二步,根据单层吸附量计算比表面积。由于BET 法适合大部分样品,被广泛应用于许多多孔及无孔材料BET面积α的确定。其最大优势是考虑到了由样品吸附能力不同带来的吸附层数之间的差异,这是与以往标样对比法最大的区别。BET吸附等温式是行业中应用最广泛,测试结果可靠性最强的方法,几乎所由国内外的相关标准都是依据BET吸附等温式建立起来的。但BET 法并不适用于所有样品,因此按介孔材料的分析方法分析微孔材料时,由物理吸附分析仪自动生成的BET 比表面值是错误的。ISO9277-2010 和 IUPAC都对含微孔材料的BET比表面分析方法及判断BET 结果的方法做出了规定。
  • 听大咖讲氮吸附孔径分析 脱附与吸附曲线该选who?
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "让公益传播科学知识,用教育安抚技能焦虑。2018年11月15日,“比表面与孔径分析原理及应用”系列精品在线讲座第四弹成功举办。中国氮吸附仪的开拓者、国务院特殊津贴专家钟家湘教授与广大网友再度相聚仪器信息网。用内容丰富、深入浅出的精彩讲解,在2小时的滴答中,带大家继续畅游于比表面与孔径分析的世界。该系列讲座共分6讲,在此前的三讲中,钟老先后为大家讲解了氮吸附法、连续流动色谱法和静态容量法比表面及孔径分析仪原理及应用。本期的讲座则聚焦于氮吸附法介孔和大孔的测试与分析。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/d94345d7-5843-42ff-96d2-b7fe28d449cf.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg"//pp/pp style="text-align: center text-indent: 2em "strong仪器信息网仪颗通平台直播现场/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "在学术界,介孔与大孔的测量范围一般在2nm-500nm之间。钟老先为大家讲解了氮吸附法BJH孔径分析的基本方法。该方法通过控制和调节吸附质的压力,由低向高逐级变化,测量出每个压力下产生的吸附或脱附量,利用压力和孔径之间的定量关系,从而计算得到孔体积随孔径的变化,测试的压力点越多,孔径分布的描述就越精确。在该方法中,等温吸、脱附曲线的测定是孔径分析的唯一实验依据。钟老详细讲解了BJH法测量的介孔体积测量和计算方法,以及孔径分析的各种参数来源。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/f1cabf20-a28f-4d7e-ba1c-f1bbe4099dbe.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg"//pp/pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong钟家湘教授/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "而在孔径分布的表征中,除了总表面积(BET)和总孔体积外,积分分布、微分分布和最可几孔径是最重要的参数。其中积分分布反应的是孔增量的累计叠加、微分分布反应的是孔体积随直径变化的变化率,最可几孔径则是微分分布最大值对应的孔径,代表着孔径密度最大的等效孔径值,该数据在多孔材料的制备、检测、及实际应用中具有重要的参考意义。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "另外,钟老还认为,吸附平均孔径缺乏实用的意义和价值,虽然仪器会得出相关数据,但是很少会成为主要分析参数。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "氮吸附法比表面与孔径分析仪的精确测量上限在哪里?钟老表示,虽然仪器上标注的上限在500nm左右,但是高点追求接近于1并无实质意义,在0.99及以下才较为适当,这样相对应的孔径测试上限在200nm是合理的。另外,在前几年相关研究的论文中,研究者常采用等温吸附线中的脱附曲线进行分析,钟老表示,由于“张力强度效应”会导致脱附曲线很容易出现假峰(常出现在0.3-0.4nm左右),因此选取吸附分支可以获得更为真实的孔径分布。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "讲座还对孔径分析设备要求、预处理注意事项、P0确定的经验等内容进行了传授,并分析了影响孔径分析测试精度的因素。钟老的精彩讲解赢得了网友们的满堂彩,在随后的问答环节,网友们积极留言互动,钟老也对大家提出的孔壁吸附层厚度选择、脱附曲线异常变动、BJH方法使用范围等内容进行了耐心地一一解答。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/7a054509-c45b-4ed7-b41e-78e9f84680e0.jpg" title="企业微信截图_15422713207930(1).png" alt="企业微信截图_15422713207930(1).png"//pp/pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong网友感谢弹幕/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "虽然年逾80,但是钟老精神矍铄,幽默的谈吐,渊博的学识,以及鞭辟入里的条分缕析无不让听众如沐春风,讲座结束后,留言板上满是对钟老真诚感谢的弹幕。“时间过得太快了,希望下次讲座能够讲更多的东西。”钟老憨厚地笑着说。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "作为仪器信息网仪课通平台打造的精品系列讲座之一,“比表面与孔径分析原理及应用”讲座的下一讲将于12月20日与网友们见面,有兴趣的用户可随时关注仪器信息网了解报名详情。仪课通是仪器信息网旗下的在线教育平台,专注于科学仪器与检测行业用户职场技能的提升。千里仪缘一网迁,平台邀请行业资深专家开讲授课,为行业用户提供丰富、高质量的自我提升内容,在知识互通,交流互助的学习环境下完成专业知识的系统化储备与升级。平台在线讲座包罗万象,涉及色、质、谱,物性检测、食品药品检测、环境检测、仪器开发与设计等诸多领域。讲座的直播采取公益形式,用户可免费报名参加。错过直播的用户也可在仪颗通平台购买讲座课程进行学习。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "仪课通平台网址(a href="https://www.instrument.com.cn/ykt/" target="_self"https://www.instrument.com.cn/ykt//a)。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "仪课通公众号二维码/pp/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/1072b0b6-b309-4496-b53b-914bde7d2b04.jpg" title="仪课通.jpg" alt="仪课通.jpg"//p
  • “一种用于选择吸附六价铬的吸附剂”获国家发明专利授权
    中国科学院兰州化学物理研究所发明了一种用于选择吸附六价铬的吸附剂,近日获得国家发明专利授权(一种用于选择吸附六价铬的吸附剂,专利号:ZL 201110212531.3,发明人:郑易安 王爱勤)。  铬及其化合物广泛应用于工业生产的各个领域,是冶金工业、金属加工、电镀、制革、油漆、印染、颜料等行业中必不可少的原料。铬在水中的存在形式有两种:铬(VI)和 铬(III)。毒性大的铬(VI) 是重金属中有毒有害污染物的代表,常用的处理方法有沉淀法、氧化还原法、电解法、吸附法、离子交换法等。每种方法各有优劣,其中吸附法因操作简单、见效快、吸附剂可以设计及循环使用等优点在含铬废水处理中得以广泛应用。然而,目前国内常用的吸附法均存在一定缺陷,如材料价格昂贵、再生困难 吸附容量小,容易造成二次污染 选择吸附性有待提高等。  该发明以洋车前子壳粉和苯胺为原料,经过氧化聚合制备了用于选择吸附六价铬的吸附剂。吸附剂可在保持聚苯胺原有吸附性能基础上,进一步降低制备成本,赋予环境友好性,用于工业含铬废水的处理。  与现有技术相比,该发明中吸附剂合成原料廉价易得 吸附剂的制备过程简单,反应条件温和 吸附剂对水中的六价铬具有高的选择吸附性 在不降低聚苯胺原有吸附性能基础上,引入洋车前子壳粉,从理论上讲赋予吸附剂良好的生物可降解性,同时可拓展洋车前子壳粉的应用领域。
  • iPoreDFT正式发布,国产高端吸附仪迎来重大利好
    近日,理化联科(北京)仪器科技有限公司发布其首款基于非定域密度函数理论(NLDFT)的物理吸附等温线数据处理软件,结束了国外吸附分析软件在这一领域的长达20年的主导地位,填补了国内这一科研领域的空白,并取得了突破性的进展。基于统计力学发展起来的NLDFT吸附分析法,在微观分子结构层面上描述吸附剂的吸附现象,是目前最先进的微介孔分析方法。这种方法具有获得微介孔材料真实比表面及孔径的能力,并且可以在微介孔全范围内区分微孔面积和外表面积。在科研领域,该方法已被公认为最流行的物理吸附分析方法,并得到广泛的应用。iPoreDFT具有自主知识产权,弥补了现有国外分析软件将孔径分布模型人为划区组合的缺陷,可以在吸附等温线全域范围内找到相应孔型,并确定其含量比例。本次发布的iPoreDFT1.0版本拥有6个基础模型:1. 基于碳材料,氮气在77K温度下的裂隙孔模型2. 基于碳材料,氮气在77K温度下的柱状孔模型3. 基于碳材料,氮气在77K温度下的球形孔模型4. 基于分子筛,氩气在87K温度下的裂隙孔模型5. 基于分子筛,氩气在87K温度下的柱状孔模型6. 基于分子筛,氩气在87K温度下的球形孔模型上述模型提供任意两种或三种基础模型的混合模型,如氮气在77K温度下的裂隙孔+柱状孔混合模型。混合模型的加入可以大大减小拟合误差,获取更加真实的孔径分布及比表面值。因此,这些基础模型实际可组合出至少16种孔径分布模型。上图:生物碳材料选取裂隙孔+筒形孔复合模型拟合曲线,拟合误差小于1%上图:上述生物碳材料选取裂隙孔+筒形孔复合模型下的孔径分布图上图:一种氧化物材料选取裂隙孔+筒形孔+球形孔复合模型拟合曲线,拟合误差小于1%上图:上述氧化物材料选取裂隙孔+筒形孔+球形孔复合模型下的孔径分布图理化联科(北京)仪器科技有限公司拥有近30年气体吸附分析仪器领域的专业团队,通过国际合作及自主创新,以革命性的新一代iPore系列物理吸附分析仪为先导,工以匠心,追求极致,引领比表面分析的重复性和准确性达到崭新的高度。理化联科将不断开发新的DFT模型,以满足沸石分子筛和MOF/COF孔径分布研究的需要。
  • 儒亚科技(北京)有限公司 中标西南石油大学磁悬浮天平高压等温吸附仪
    儒亚科技(北京)有限公司中标西南石油大学磁悬浮天平高压等温吸附仪 2020年9月14日,中机国际招标有限公司受西南石油大学委托,拟对西南石油大学2020年石工院双一流学科第二批设备采购项目进行国内公开招标,并邀请符合本次招标要求的投标人参加投标。儒亚科技(北京)有限公司在全面研究了“西南石油大学2020年石工院双一流学科第二批设备采购项目”招标文件后,决定参加中机国际招标有限公司组织的项目投标工作。经过竞标,我司以雄厚的技术实力在2020年11月3日赢得这次政府采购合同。中标主要信息如下:一、招标编号:510201202074502 二、采购项目名称:西南石油大学2020年石工院双一流学科第二批设备采购项目三、中标金额:397.2万 本次中标产品是基于Rubolab的新一代磁悬浮天平的重量法高压等温吸附仪,能够完成高达700大气压下的煤岩和页岩的高压等温吸附曲线的测试,并且可以完成多组分的竞争吸附测试,广泛服务于煤层气、页岩气、致密砂岩气等非常规油气的储量评估和开发利用。 儒亚科技(北京)有限公司提供完整系列的吸附产品解决方案,产品涵盖磁悬浮天平重量法高压气体和蒸汽吸附分析仪、磁悬浮天平高压热重分析仪、全自动多样品PCT储氢分析仪、全自动多样品高压气体和蒸汽吸附仪、变压吸附分析仪、竞争吸附分析仪、动态物理吸附和穿透曲线分析仪、高压化学吸附分析仪、红外法快速吸附能力评价分析仪、液体挥发速率分析仪、固体和液体饱和蒸汽压分析仪、激光粒度粒形分析仪、CPS高精度纳米粒度分析仪等优秀的产品。 更多产品信息,请参考: https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100498/C319082.htm
  • Markes吸附管的优势
    为什么Markes的热脱附吸附管更好?装填有吸附剂的 3&half " × 1/4" 吸附管是进行热解吸分析的主要样品收集装置。我们发现市场上存在众多吸附管品牌,那么选择哪个品牌的吸附管?基本需要考虑的因素包括产品质量、成本和交货速度等。在本文中,我们将探讨Markes吸附管的优势,并强烈建议您选择Markes的吸附管产品!对分析工作者来说,采样是分析过程中至关重要的一步。即使拥有灵敏的仪器、先进的软件和完善的分析方法,如果样品收集过程未被优化,分析结果的可靠性会受到很大的影响。对我们来说,安全可靠的采样始于产品质量。虽然购买较便宜的吸附管产品看似节省了成本,但如果产品未能达到预期性能,这种节省就没有意义。“产品质量”可能是一个模糊的概念,因此我们将重点讨论吸附管的洁净度。因素1:吸附管的洁净度吸附管若不足够洁净,其背景信号会出现在色谱图中,影响目标化合物的定性和定量分析。随着应用检测限要求的不断降低,吸附管的洁净度在疾病生物标志物的呼吸监测和空气中优先污染物的处理等领域变得格外重要。因此,吸附管产品质量的核心之一就是洁净度。Markes的预老化吸附管在发货前都经过严格的质量检查。以下三张图显示了10根Markes预老化吸附管和其他两个友商的同等数量吸附管,在相同条件下进行两次连续解吸的平均背景差异(友商2没有类似于我们的“空气有毒物专用吸附管”和“通用吸附管”产品,因此未作比较)。结果显示,在每种测试条件下,Markes的吸附管第一次和第二次解吸的背景都显著低于其他友商。事实上,在某些情况下,其他友商的吸附管第二次解吸的结果仅略低于Markes[预老化吸附管第一次解吸的水平,这清楚地证明了吸附管洁净度对结果的重大影响。因素2:吸附管类型的正确选择吸附管产品质量的另一个关键因素是选择适合分析要求的吸附管。通过与客户和合作伙伴的紧密合作,我们不断了解分析热脱附市场的新趋势,并致力于为各种采样挑战寻找合适的吸附剂组合。我们不仅提供多种类型的吸附管,而且设计了一系列符合特定要求和应用的吸附管。凭借近25年的行业经验,我们还能根据需要帮助客户开发定制吸附管。然而,除了吸附管本身,我们更向客户提供与热脱附相关的技术经验和知识。与其他友商不同,我们将吸附管与合适且经过验证的吸附剂以及聚焦冷阱相结合,确保分析作为整体进行。此外,我们庞大的应用案例库能够为多种方法的开发提供有力的支持。因素3:产品一致性最后,同样重要的是产品批次间的一致性。确保您去年购买的吸附管,与今年购买的性能完全相同。因此,Markes的吸附管制造过程在严格的质量控制下进行,每根管的填充重量误差控制在±2.5%以内。发货前,每根管都会经过严格的物理测试,而预老化管在出厂前会进行色谱测试。我们的目标是在每个阶段都为您提供可靠且高品质的产品。
  • 一文带你走入物理吸附的天地
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "在工作中,我们经常会遇到比表面积这个概念。比表面积的测定对粉体材料和多孔材料有着极为重要的意义,它可能会影响材料很多方面的性能。例如催化剂的比表面积是影响其性能的主要指标;药物的溶解速度与比表面积大小有直接关系;物理吸附储氢材料多为比表面积较大的多孔材料,土壤的比表面积会影响其湿陷性和涨缩性。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "影响材料比表面积的因素主要有颗粒大小、颗粒形状以及含孔情况,其中孔的类型和分布对比表面积影响是最大的。常规测定材料比表面积和孔径的方法有气体吸附法、压汞法、扫描电镜以及小角X光散射等等,其中气体吸附法是最普遍也是最佳的测试方法,尤其是针对具有不规则表面和复杂的孔径分布的材料。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 325px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/d35f3ecb-de71-46ec-ad8f-94fe24a2882c.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg" width="500" height="325" border="0" vspace="0"/ /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "气体吸附有物理吸附和化学吸附两类,由分子间作用力(范德华力)而产生的吸附为物理吸附,化学吸附则是分子间形成了化学键。物理吸附一般情况下是多层吸附,而化学吸附是单层吸附。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "在物理吸附中,发生吸附的固体材料我们称之为吸附剂,被吸附的气体分子为吸附质,处于流动相中的与吸附质组成相同的物质称为吸附物质。/ppbr//pp style="text-align: justify text-indent: 2em " /pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/184f6781-8d9a-4823-94c9-62247baceeb6.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "根据材料的孔径,材料可分为微孔材料(孔径小于2nm)、介孔材料(孔径在2nm到50nm)以及大孔材料(孔径大于50nm)。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "在吸附过程中,随着压力从高真空状态逐渐增加,气体分子总是先填充最小的孔,再填充较大的孔,然后是更大一点的孔,以此类推。 以即含有微孔又含有介孔的样品为例,在极低压力下首先发生微孔填充,低压下的吸附行为主要是单层吸附,中压下发生多层吸附,当相对压力大于0.4时,可能会出现毛细管凝聚现象,直到最后达到吸附饱和状态。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "多孔材料的表面包括不规则表面和孔的内部表面,它们的面积无法从颗粒大小等信息中得到,但是可以通过在吸附某种不活动的或惰性气体来确定。我们用已知截面积的气体分子作为探针,创造适当的条件,使气体分子覆盖于被测样品的整个表面,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。因此比表面积值不是测出来的,而是计算得到的。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "物理吸附仪测试吸附量主要通过以下几种方式:静态体积法(测定吸附前后的压力变化),流动法(使用混合气体通过热导池测定热导系数的变化)以及重量法(测定吸附前后的质量变化)。其中静态体积法应用最为广泛。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "下面是静态体积法的物理吸附仪器示意图:真空泵、一个或多个气源、连接样品管的金属或玻璃歧管、冷却剂杜瓦、样品管、饱和压力测定管、压力测量装置(压力传感器)。其中歧管的体积经过校准,并含有温度传感器。/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/0a23586e-b60b-4eb0-bb98-11447a4bcf39.jpg" title="3.jpg" alt="3.jpg"//pp style="text-align: center text-indent: 2em "1 :样品管 2:低温杜瓦 3:真空泵 4:压力传感器 5: 歧管/pp style="text-align: center text-indent: 2em "6: 饱和蒸汽压测定管 7 : 吸附气体 8 :死体积测定气体He/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "静态体积法测试主要流程(以氮气吸附为例):首先将样品进行脱气净化处理,之后测量死体积(样品池)空间,然后将样品冷却到液氮温度,将氮气注入到已知体积的歧管中,记录压力与温度,之后样品池与歧管之间的阀门打开,氮气扩散到样品池,由于空间体积增大和样品对氮气的吸附作用,压力下降,通过压力的下降来计算气体吸附量。计算过程基于克拉柏龙方程:PV = nRT。其中P是气体的压强,V为气体的体积,n表示气体物质的量,而T则表示理想气体的热力学温度; R为理想气体常数。吸附量由下面公式得到:/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/81d0c349-bbb5-414a-ad42-095759c73754.jpg" title="3.png" alt="3.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "如果温度和压力恒定,气体(吸附质)和表面(吸附剂)的作用能是不变的,在一个特定表面的吸附量也是不变的,因此在恒定温度下,可以用平衡压力对单位重量吸附剂的吸附量作图。而这种在恒定温度下,吸附量对压力变化的曲线就是特定气-固界面的吸附等温线。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "气体是作为吸附探针来分析材料比表面积和孔径分布的,它应该满足几个条件: 1) 气体相对惰性,不与吸附剂发生化学反应; 2) 物理吸附一般是弱的可逆吸附,为了使足够气体吸附到固体表面,测量时固体须冷却到吸附气体的沸点; 3) 符合或满足理想气体方程的使用条件。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "N2(77 K)是最常见的吸附气体,可满足常规分析;Ar(87 K)为微孔分析提供更准确的分析结果、更快的分析速度、更高的起始压力;CO2(273 K)对微孔碳材料具备最快的分析速度,分析孔径可低至0.35 nm;Kr (77 K)适用于超低比表面积分析;Kr(87 K)适用于薄膜样品的孔径分析。我们可根据样品特点来选择最合适的吸附气体。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "在进行比表面积分析时,我们经常会用到Langmuir 和BET方程,其中Langmuir 方程是基于单分子层吸附理论,而BET 方程式基于多层分子吸附理论,也是目前最流行的比表面分析方法,适合于大部分样品。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "在进行孔径孔容分析时,可选择的理论模型会更多,不同的理论模型假设条件不同,给出的计算结果也是不同的,所以我们应选择最适合样品性质的理论模型。根据经验,BJH、DH模型适用于介孔材料分析, DA、DR、 HK、SF模型适用于微孔材料分析,NLDFT、QSDFT适用于微孔/介孔材料分析。NLDFT 是非定域密度泛函理论,研究表明,NLDFT 计算出的比表面值最接近真实值,并且该理论适用于微孔和介孔材料。/pp style="text-align: right text-indent: 2em "strong作者:安东帕研发团队/strong/pp style="text-align: left text-indent: 2em "(注:本文由安东帕供稿,不代表仪器信息网本网观点)/p
  • 美国麦克公司推出新型扩展压力吸附仪
    能源的需求导致矿物燃料的消耗大大增加了大气中的温室气体浓度。排放气体的主要成分是二氧化碳。二氧化碳收集不仅仅对大气中存在二氧化碳的采集和安全存储,也包括排放的二氧化碳。自从京都议定书签署以来,对燃烧气体排放问题已经得到了极大关注。 许多与能源相关的二氧化碳管理办法,包括低碳能源(例如核能,太阳能,风能,地热能,和生物质能)。科学家们也开始寻求提高能源转换效率的方法,这样使用较少的矿物燃料就可满足相同能量输出需要。然而,尽管有希望,目前这些选择对矿物燃料的需求和使用影响相对较小。矿物燃料继续提供世界大部分能源消耗。日益增长的能源需求,选择替代能源的落后,全球经济仍然依赖矿物 燃料且其相对较低的成本和高获得性,意味着矿物燃料的使用将可能持续数十年。因此,目前有很多科研力量致力于寻找有效的方法,降低大气中和工业排放的二氧化碳量。 一些研究人员认为,将二氧化碳收集在地表深处,可成为安全存储二氧化碳的长期解决方案。该方法基本思路为将捕获的二氧化碳压缩成液态灌注到多孔的深地质层,将二氧化碳液体密封在非渗透性的封盖层下。美国天然气多年存储经验,通过灌注二氧化碳,原油采收率的提高 (EOR),煤层气回收率的提高(ECBM),和向盐水地质构造层注入酸性气体为支持了这种想法。 尽管在理论上这些地层在存储人类产生的二氧化碳有潜应用,但据估计,若要有显著减少,每年必须收集超过1 亿公吨二氧化碳。很多影响因素,在决定和全面实施合适存储位置之前,必须仔细研究。例如适当的工程设计和监测,地质力学过程需要仔细考虑。科学家们需要合适的研究表征方法,以帮助确定作为贮存地点的地质资料 自从1962 年以来,美国麦克仪器公司的表面积和孔隙度分析仪,成为潜在的二氧化碳封存地点研究所需要的关键测量分析工具。表面积分析仪和压汞仪被用来作为必要的工具,来表征地质二氧化碳的压力和温度条件下的细粒度沉积岩的密封和流体传输性质空体积测量有助于预测地层的容量。美国麦克仪器公司的AutoPore 压汞仪可用来测量储层岩内部样品的密封能力和孔吼比。 美国麦克仪器公司的ASAP2020 比表面和孔隙度分析仪以及压汞仪的数据结合,可以完善流体传输实验。这些实验有助于揭示样品传输性质和密封效率中的显著变化同样也是测量煤的微孔和介孔分布的理想工具,因此也为ECBM 研究的提供有效信息。 美国麦克仪器公司的ASAP 2050 扩展压力吸附仪 和Particulate Systems 旗下HPVA 高压容量法物理吸附仪是研究高压下二氧化碳存储能力的理想工具。 ASAP 2050 可测量从真空至10 bar 的吸附量。 HPVA 可达到100 or 200bar。ASAP 2050 和 HPVA 可在真实条件下评价材料。 国际政府在科学界的帮助下,必须找到一个方法来消除大气层中由于矿物燃料炭烧产生的过多的二氧化碳。初步数据表明,在地质结构封存二氧化碳是一种有前途的解决办法。存储大量的二氧化碳目标部分依赖于每个地层的物理特性的研究数据。美国麦克仪器公司的创新的技术和材料的表征仪器已经成为二氧化碳存储研究重要测量工具。
  • 关于“物理吸附仪创造营2019”共建专题征稿的通知
    p style="text-indent: 2em "物理吸附仪是一个细分的分析仪器分支,在业内规模不大但是应用领域广阔,因此国内外群雄逐鹿,竞争非常激烈。用户从来不缺,但自家香酿,如何被用户味蕾所识,却是业内很多厂商头疼的问题。因此,仪器信息网依托千万级用户资源和20年积攒的行业公信力,特打造“物理吸附仪创造营2019”专题,给物理吸附仪厂商提供直面用户,展示所长的机会。/pp style="text-indent: 2em "专题将分为眼见为实、基础浅谈、仪器推荐、解决方案、企业介绍、有奖调研、合作伙伴等板块,目前专题正在紧锣密鼓的筹划中,预计将于2019年6月中下旬上线。/pp style="text-indent: 2em "为了充分发挥仪器信息网的纽带功能,帮助厂商更充分地畅所欲言,帮助用户更直观地了解物理吸附仪,了解各厂商在科研生产、人才储备、市场发展等方面的实力,更好地通过专题搭建物理吸附仪企业与用户交流互通的桥梁,今日,“物理吸附仪创造营2019”专题正式面向全国物理吸附仪企业启动合作及免费征稿工作。详情如下:/pp style="text-indent: 2em "br//pp style="text-indent: 2em "strongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "一、合作企业/span/strong/pp style="text-indent: 2em "征招物理吸附仪企业就“物理吸附仪创造营2019”专题商谈合作事宜,合作企业的品牌、优质产品及真实可靠的解决方案,都将在专题相应的仪器推荐、解决方案、合作伙伴等三个版块予以展示。详情请联系仪器信息网销售,或者致电010-51654077-8046咨询。/pp style="text-indent: 2em " /pp style="text-indent: 2em "strongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "二、眼见为实栏目征稿:/span/strong/pp style="text-indent: 2em "仪器信息网向比表面厂商约稿,通过视频+文字的形式展示主打物理吸附仪器及同原理类仪器,或者企业研发生产能力亮点。/pp style="text-indent: 2em "征稿要求:/pp style="text-indent: 2em "1、文章内容:/pp style="text-indent: 2em "(1)内容要求:仪器关键零部件、仪器机加工、仪器核心技术、仪器外观特点,仪器实操展示,数据分析展示等,由厂商自行拍摄。/pp style="text-indent: 2em "(2)视频时长在10分钟以内,不得低于3分钟/pp style="text-indent: 2em "(3)一个视频内只能介绍1款仪器/pp style="text-indent: 2em "(4)每个视频需要配相应文字介绍,文字部分不得少于300字。/pp style="text-indent: 2em "(5)来稿视频和文字将由仪器信息网编辑进行审核、润色和修改。/pp style="text-indent: 2em "2、文章格式:/pp style="text-indent: 2em "文体:除诗歌外文体不限;字数:1000字以上,图文并茂,内容详实者优先录用。/pp style="text-indent: 2em "3、征稿截止时间:即日起至2019年6月1日。/pp style="text-indent: 2em " /pp style="text-indent: 2em "strongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "三、基础浅谈栏目征稿:/span/strong/pp style="text-indent: 2em "仪器信息网向厂商专家、富有经验的高工等产品技术人才约稿,以科普文字的形式,解读关于物理吸附仪及相关仪器的基本原理。/pp style="text-indent: 2em "征稿要求:/pp style="text-indent: 2em "1、 文章内容:/pp style="text-indent: 2em "(1)文章内容不得少于500字/pp style="text-indent: 2em "(2)内容不能含有对企业产品的宣传/pp style="text-indent: 2em "(3)文章须同意仪器信息网进行修改/pp style="text-indent: 2em "2、文章格式:/pp style="text-indent: 2em "文体:除诗歌外文体不限;字数:1000字以上,图文并茂,内容详实者优先录用。/pp style="text-indent: 2em "3、征稿截止时间:即日起至2019年6月1日。/pp style="text-indent: 2em " /pp style="text-indent: 2em "strongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "四、企业介绍栏目征稿/span/strong/pp style="text-indent: 2em "征稿要求:/pp style="text-indent: 2em "1、 文章内容:/pp style="text-indent: 2em "凡是与贵企业物理吸附仪相关的内容皆可(在参数和解决方案之外的内容)。But,文章中至少要包含以下七大类内容:/pp style="text-indent: 2em "(1)贵企业物理吸附仪的研发经历/pp style="text-indent: 2em "(2)贵企业物理吸附仪最大的技术及性能特色/pp style="text-indent: 2em "(3)贵企业物理吸附仪在某个或某几个行业的突出应用(须有具体事例及数据支撑)/pp style="text-indent: 2em "(4)企业本身发展的历史沿革/pp style="text-indent: 2em "(5)贵企业前沿研究、技术进展、是否参与过相关检测标准的制定等。/pp style="text-indent: 2em "(6)新品介绍(若文中介绍的主打产品为新品此项可省略)。/pp style="text-indent: 2em "(7)对我国物理吸附仪市场的展望。 /pp style="text-indent: 2em "2、 文章格式/pp style="text-indent: 2em "文体:除诗歌外文体不限;字数:1000字以上,图文并茂,内容详实者优先录用。/pp style="text-indent: 2em "3、征稿截止时间:即日起至2019年6月1日。/pp style="text-indent: 2em "br//pp style="text-indent: 2em "需知:以上约稿文章发布前将由仪器信息网按照国家法律法规进行严格审核,且发布的文章不代表仪器信息网任何观点。作者需在文章中署名并附详细通讯联系方式(发布时只保留作者姓名,其他信息将予以隐藏),文责自负。/pp style="text-indent: 2em text-align: right "strong仪器信息网编辑部/strong/pp style="text-indent: 2em text-align: right "strong2019年5月5日/strong/p
  • 美国康塔仪器推出新一代物理化学吸附仪
    Autosorb-IQ ——气体吸附测量技术的革命性进展   Autosorb-IQ是一种全新的、高精度、多功能型气体吸附分析仪,可最多同时进行两个样品的超低压微孔物理吸附测定。  长达90小时以上的杜瓦瓶连续使用时间。分析站具有静、动态化学吸附测试功能(自带程序升温炉和强制风冷系统)。  可加装蒸汽发生装置具备蒸汽吸附功能。内置脱气站具有程序控制升温速率/持续时间/自校正功能方案,配置独立低温冷阱,可加装涡轮分子泵(选件)实现高真空脱气处理。  Autosorb-IQ的构造以及它的升级功能使它成为现今最先进的物理化学分析仪。 Autosorb-IQ的类型 1. Autosorb-IQ –AG(基本型) 基本型Autosorb-IQ适用于高分辨率,高精度的物理吸附研究,可使用任何非腐蚀性气体,内含1000 torr高精度压力传感器和二阶机械真空泵。具有超低压微孔分析和化学吸附的扩展能力。 2. Autosorb-IQ-MP(微孔型) 微孔型Autosorb-IQ-MP拥有1000、10、1torr的高精度压力传感器和高真空涡轮分子泵系统,具有IQ-AG的全部功能以及超低压微孔分析功能,并具备化学吸附的扩展能力,可加装第二套分析站系统。 3. Autosorb-IQ-Chemi(化学吸附型) 针对化学催化剂的特征,化学吸附型Autosorb-IQ具有IQ-AG和IQ-MP的全部分析功能,并具备静、动态化学吸附功能,可加装第二套分析站系统。
  • 康塔仪器发布首台吸附穿透曲线分析仪
    2015年9月,全球粉体及多孔材料分析检测仪器领导者,美国康塔仪器正式发布dynaSorb BT系列吸附穿透曲线分析仪。这款开创性的仪器,凭借其独特的安全性设计,可以便捷地研究任意复杂的吸附过程。在宽泛的温度和压力范围内,可以调节气体流速并很好地定义气体组分。这样,就可以调查或研究在真实工艺条件下的吸附剂技术状况。dynaSorb BT系列吸附穿透曲线分析仪可广泛应用于: 穿透曲线的测定对吸附剂的动力学性能研究共吸附和位移现象的调查选择性吸附测定技术分离工艺的合理比例缩小动态吸附和解吸实验单一和多组分吸附数据的测定沿吸附床层的温度分布曲线调查 完整地理解发生在固定床反应器的复杂过程是获得最佳分离性能的关键,穿透曲线的预测是固定床吸附过程设计与操作的基础。 dynaSorb BT系列动态吸附穿透分析仪具备强实的吸附器设计,防护门,工作区照明和结构清晰的PC控制界面,确保安全和方便的仪器操作。吸附器压力是永久性测量的,即使仪器关机,压力也会显示在仪器的前面板上。当加热包温度超过用户设定值时,信号灯将亮起。在所有dynaSorb BT仪器上,检测可燃气体的安全保护传感器是标准配置。在气体泄漏的情况下,仪器会跳回到空闲状态,并自动关闭。 除卓越的安全设计外,dynaSorb BT系列还具备诸多无与伦比的优点:穿透(突破)曲线测定, 单和多组分吸附数据测定顺序吸附与解吸实验的自动化流程, 逆向气流能力自动吸附器压力调控可高达10bar, 沿吸附器轴向监测压降自动内置气体混合,可配置最多4个高精度质量流量控制器入口和出口气体组分测量, 入口气体温度监测吸附床内的热谱测定(用四个温度传感器)沿吸附器轴向监测压降 美国康塔仪器美国康塔仪器(Quantachrome Instruments)被公认为是对样品权威分析的优秀供应商,它可为实验室提供全套装备及完美的粉末技术,及最佳的性能价格比。康塔公司不仅通过了ISO9001及欧洲CE认证,也取得了美国FDA IQ/OQ认证。作为开发粉体及多孔材料特性仪器的世界领导者,美国康塔仪器产品涵盖比表面、物理吸附、化学吸附、高压吸附、蒸汽吸附、真密度、堆密度、开/闭孔率、粒度粒形、Zeta电位、孔隙率、压汞仪、大孔分析 、微孔分析、滤器分析等诸多领域。 康塔仪器不仅受到科学界的青睐,装备了哈佛、耶鲁、清华等世界各个著名大学,而且已经向全世界的工业实验室发展,以 满足那里开发和改进新产品的研究与工艺需求。工厂中也依靠康塔仪器的颗粒特性技术更精确地鉴别多孔材料,控制质量,或高效率查找生产中问 题的根源 通过颗粒技术使产品上一个台阶,在当今工业界已成为一个不争的事实。 康塔克默仪器贸易(上海)有限公司作为美国康塔仪器公司在中国的全资子公司。集市场开发、仪器销售、备件供应、售后服务和应用支持于一体,它拥有国际水准的标准功能、形象和硬件配套设施,包括上海和北京的应用实验室和应用支持专家队伍。 康塔克默仪器贸易(上海)有限公司使美国康塔仪器几千家中国用户同步享受国际品质的产品和服务,将掀开美国康塔仪器公司在中国及亚太地区的全新篇章!
  • 许人良:气体吸附测量孔径分布中的密度函数理论
    在气体吸附实验中,一定重量的粉体材料在样品管中通过真空或惰性气体净化加热和脱气以去除吸附的外来分子后,在超低温下被抽至真空,然后引入设定剂量的吸附气体,达到平衡后测量系统中的压力,然后根据气体方程计算出所吸附的量。这个加气过程反复进行直至达到实验所预定最高压力,每一个压力以及单位样品重量所吸附的气体量为一数据点,最后以相对压力(试验压力P与饱和蒸汽压Po之比)对吸附量作图得到吸附等温线。然后从到达最高压力后抽出一定量的气体,达到平衡后测量压力,直到一定的真空度,以同样方法做图,得到脱附等温线。实验的相对压力范围P/Po可从10-8或更高的真空度至1,根据吸附分子的面积σ,使用不同的吸附模型,例如Langmuir或BET公式,即可算出材料的比表面积。然而,从气体吸附得出材料的孔径分布就不那么简单了。当代颗粒表征技术可分为群体法与非群体法。在非群体法中,与某个物理特性有关的测量信号来自于与此物理特性有关的单个“个体”。例如用库尔特计数仪测量颗粒体积时,信号来自于通过小孔的单一颗粒;用显微镜测量膜上的孔径时,测量的数据来自于视场中众多的单个孔。由于这些物理特性源自于单个个体,最后的统计数据具有最高的分辨率,从测量信号(数据)得出物理特性值的过程不存在模型拟合;知道校正常数后,一般有一一对应关系。而在群体法中,测量信号往往来自于众多源。例如用激光粒度法测量颗粒粒度,某一角度测到的散射光来自于光束中所有颗粒在该角度的散射;用气体吸附法表征粉体表面与孔径时,所测到的吸附等温线与样品中所有颗粒的各类孔有关。群体法由此一般需要通过设立模型来得到所测的物理特性值及其分布。群体法表征技术得到的结果除了与数据的质量(所含噪声、精确度等)外,还与模型的正确性、与实际样品的吻合性以及从此模型得到结果的过程有关。几十年前,当计算能力很弱时,或采用某一已知的双参数分布函数(往往其中一个参数与分布的平均值有关,另一个参数与分布的宽度有关),或通过理论分析,建立一个多参数方程,然后调整参数拟合实验数据来得到结果(粒径分布或孔径分布),而不管(或无法验证)此分布是否符合实际。在粒度测量中,常用的有对数正态分布函数、Rosin-Rammler-Sperling-Bennet(RRSB)分布函数、Schulz-Zimm(SZ)分布函数等;在孔径分布中,常用的有Barrett-Joyner-Halenda(BJH)方法,Dubinin-Radushkevich(DR)方法、Dubinin-Astakhov(DA)方法、Horwath-Kawazoe(HK)方法等。随着计算能力的提高,函数拟合过程在群体法粒径测量中已基本被淘汰,而是被基于某一模型的矩阵反演所代替。在激光粒度法中,这个进步能实现的主要原因是球体模型(一百多年前就提出的Mie光散射理论或更为简单的,应用于大颗粒的Fraunhofer圆盘衍射理论)相当成熟,也能代表很多实际样品,除了长宽比很大的非球状颗粒以外。在孔径分析中,尽管函数拟合还是很多商用气体吸附仪器采用的分析方法,但矩阵反演法随着计算机能力的提高,以及基于密度函数理论(DFT)的孔径模型的不断建立与反演过程的不断完善而越来越普及,结果也越来越多地被使用者所接受。在孔径测量方面的DFT一般理论源自于1985年一篇有关刚性球与壁作用的论文[ⅰ]。基于气体吸附数据使用DFT求解孔径分布的实际应用开始于1989年的一篇论文[ⅱ],此论文摘要声称:“开发了一种新的分析方法,用于通过氮吸附测量测定多孔碳的孔径分布。该方法基于氮在多孔碳中吸附的分子模型,首次允许使用单一分析方法在微孔和介孔尺寸范围内确定孔径的分布。除碳外,该方法也适用于二氧化硅和氧化铝等一系列吸附剂。” 该方法从吸附质与气体的物理作用力出发,根据线性Fredholm第一类积分方程从实验等温线数据直接进行矩阵反演的方法算出孔径分布。所建立的密度函数理论针对狭窄孔中的流体结构,以流体-流体之间和流体-固体之间相互作用的分子间势能为基础,对特定孔径与形态的空隙计算气态或液态流体密度在一定压力下作为离孔壁距离的函数,对不同孔径的孔进行类似计算,得出一系列特定压力特定孔径下单位孔容的吸附量。基于这个模型,可以计算某个孔径分布在不同压力下的理论吸附等温线,然后通过矩阵反演过程,以非负最小二乘法拟合实际测量得到的等温线,从而计算出孔径分布的离散数据点。上述文章所用的模型是较简单的均匀、定域的、两端开口的无限长狭缝。自此,随着计算机能力的不断提高,30多年来这些模型的不断复杂化使得模型与实际孔的状况更加接近:从定域到非定域,从一维到二维,从均匀孔壁到非均匀孔壁;孔的形状从狭缝、有限圆盘、圆柱状、窗状,到两种形状共存;从较窄的孔径范围到涵盖微孔与介孔范围,从通孔到盲孔;吸附气体从氮气、氩气、氢气、氧气、二氧化碳,到其他气体;吸附壁从炭黑、纳米碳管、分子筛,到二氧化硅及其他材料[ⅲ];总的模型种类已达四、五十种。矩阵反演的算法也越来越多、越来越完善,同时采用了很多在光散射实验数据矩阵反演中应用的技巧,如正则化、平滑位移等。当前,于谷歌学者搜索“DFT adsorption”,论文数量则高达56万篇,其中包含各类专著与综述文章 [ⅳ] 。相信随着计算技术的不断发展与计算速度的不断提高,DFT在处理气体吸附数据中的应用一定会如光散射实验数据处理一样取代函数拟合法,成为计算粉体材料孔径分布的标准方法。而商用仪器的先进性,也必然会从传统的硬件指标如真空度、测量站、测量时间与参数,过渡到重点衡量经过其他方法核实验证的DFT模型的种类以及矩阵反演算法的稳定性与正确性。参考文献【i】Tarazona, P., Free-energy Density Functional for Hard Spheres, Phys Rev A, 1985, 31, 2672 –2679.【ⅱ】Seaton, N.A., Walton, J.P.R.B., Quirke, N., A New Analysis Method for the Determination of the Pore Size Distribution of Porous Carbons from Nitrogen Adsorption Measurements, Carbon, 1989, 27(6), 853-861.【iii】Jagiello, J., Kenvin, J., NLDFT adsorption models for zeolite porosity analysis with particular focus on ultra-microporous zeolites using O2 and H2, J Colloid Interf Sci, 2022, 625, 178-186.【iv】 Shi, K., Santiso, E.E., Gubbins, K.E., Current Advances in Characterization of Nano-porous Materials: Pore Size Distribution and Surface Area, In Porous Materials: Theory and Its Application for Environmental Remediation, Eds. Moreno-Piraján, J.C., Giraldo-Gutierrez, L., Gómez-Granados, F., Springer International Publishing, 2021, pp 315– 340.作者简介许人良,国际标委会颗粒表征专家。1980年代前往美国就学,受教于20世纪物理化学大师彼得德拜的关门弟子、光散射巨擘朱鹏年和国际荧光物理化学权威魏尼克的门下,获博士及MBA学位。曾在多家跨国企业内任研发与管理等职位,包括美国贝克曼库尔特仪器公司颗粒部全球技术总监,英国马尔文仪器公司亚太区技术总监,美国麦克仪器公司中国区总经理,资深首席科学家。也曾任中国数所大学的兼职教授。 国际标准化组织资深专家与召集人,执笔与主持过多个颗粒表征国际标准 美国标准测试材料学会与化学学会的获奖者 中国颗粒学会高级理事,颗粒测试专业委员会常务理事 中国3个全国专业标准化技术委员会的委员 与中国颗粒学会共同主持设立了《麦克仪器-中国颗粒学报最佳论文奖》浸淫颗粒表征近半个世纪,除去70多篇专业学术论文、SCI援引近5000、数个美国专利之外,著有400页业内经典英文专著《Particle Characterization: Light Scattering Methods》,以及近期由化学工业出版社出版的《颗粒表征的光学技术及其应用》。扫码购买《颗粒表征的光学技术及其应用》
  • 药物分析新技术系列约稿|气体吸附技术在医药粉体表征中的应用
    药物粉体是大部分药物制剂的主体,其疗效不仅取决于药物的种类,而且很大程度上还取决于组成药物制剂的粉体性能。大量的研究表明,药物粉体的比表面积、孔径分布和真密度等物性参数关系到粉末颗粒的粒径、吸湿性、溶解度、溶出度和压实度等性能,在药品的净化、加工、混合、制片和包装能力中扮演着重要角色。尤其是对于原料药和药用辅料,其比表面积等参数是其性能的重要指标。原料药,作为药物的活性成分,其比表面积会影响其溶出度、颗粒粒径和溶解度等性质。在一定条件下,同等重量原料药的比表面积越大颗粒粒径则越小,溶解和溶出速度也相应加快。通过对原料药比表面积的控制,还可使其达到很好的均匀度和流动性,保证药物含量分布均匀。药用辅料,作为生产药品和调配处方时使用的赋形剂和附加剂,比表面积正是其重要功能性指标之一,它对于稀释剂,粘合剂,崩解剂,助流剂,尤其是润滑剂具有重要意义。例如,对于润滑剂而言,比表面积显著影响其润滑效果,因为润滑剂要起到润滑效果的前提,就是要能均匀地分散在颗粒的表面;一般来说,粒径越小,比表面积越大,越容易在混合过程中均匀分布。由此可见,精准、快速、有效的测试医药粉体的比表面积和真密度等物性参数,一直都是医药研究中不可缺少的关键环节。因此,在美国药典USP和USP,欧洲药典Ph. Eur. 2.9.26和Ph. Eur. 2.2.42以及《中国药典》2020年版四部通则第二批增修订的理化分析内容0991和0992中,都明确规定了药物粉体比表面积的测定方法和固体密度的测定方法。一、气体吸附技术及其应用气体吸附技术是材料表面物性表征的重要方法之一,基于吸附分析能够对原料药、药用辅料和药物制剂的比表面积、孔容及孔径分布、真密度等参数进行精准的分析。进而对药品的有效期、溶解速率与药效等性能做一些基础性的分析,助力医药行业的快速高质量发展。比表面积:主要对于药品有效期、溶解速率和药效有着重要影响。一般来说,比表面积大,其溶解和溶出速度也相应加快,进而保证了药物含量分布均匀;但比表面积过大:会使药物吸附更多的水分,不利于药物的保存和药效的稳定。孔容及孔径分布:对药物崩解、释放和生物利用度有着关键的影响。较大的孔容可在孔道内负载各种药物, 并可对药物起到缓释作用, 提高药效的持久性;此外,一定范围内孔径增大,药物的释放速率也会相应加快。真密度:对粉体药物的流动性,均匀性,压缩性以及离析度、结晶度等有着重要的影响。真密度的大小可作为判断材料的结晶状态以及二元混合物中固体含量百分比;此外,对于优化辊压速度、辊压压力等工艺参数具有一定的指导作用。2、 比表面积和孔径分布表征中的实际应用案例1、 原料药蒙脱石散的比表面积表征蒙脱石,是由膨润土提纯加工而得,因其特殊的层状晶体结构使其具有良好的吸附能力、阳离子交换能力和吸水膨胀能力,在药学上具有独特的优势。其作用机制与其较大的比表面积息息相关。由于其较大的比表面积,因而可对毒害物质具有较强的吸附作用;此外,与消化道黏液蛋白静电结合,对消化道黏膜起保护和修复作用[1]。以下是使用国仪量子V-Sorb X800系列比表面及孔径分析仪对蒙脱石散粉体材料的表征案例,据中国药典2020版四部规定,采用氮气作为吸附质,样品待测面积至少>1m2 ,我们建议不少于0.1g,在105℃下真空加热脱气2小时后进行测试。从图1可以看出,不同种类的蒙脱石散其表面积差距较大,分别为 76.57 m2/g,47.67 m2/g和29.32 m2/g,研究者可以通过比表面积的测试结果来进行基础药性的判断,进而根据药品的实际作用需求来选择相应类型的原料。图1 不同种类的蒙脱石散比表面积测试结果2、 药用辅料硬脂酸镁的比表面积表征硬脂酸镁,呈片状晶体形状,主要用作片剂和胶囊的润滑剂或抗粘剂;由于其不确定的化学组成导致硬脂酸镁具有不同的物理性质,从而影响其润滑功能,其比表面积对硬脂酸镁润滑功能起到关键作用[2]。比表面积越大,其极性越强,附着力越大,可以在颗粒表面形成一层较薄但均匀的硬脂酸镁层,相应的合成物的润滑性就越好;而比表面积较低的硬脂酸镁,容易在颗粒表面富集。润滑性能就会较差。以下是使用国仪量子V-Sorb X800系列比表面及孔径分析仪对硬脂酸镁的表征案例,据中国药典2020版四部规定,采用氮气作为吸附质,样品待测面积至少>1m2 ,我们建议待测面积>5m2,根据美国药典要求,其BET方程的P/P0选点在0.05~0.15之间,其线性拟合度要大于0.9975。从图2可以看出,在经过40℃、80℃和100℃预处理之后,其比表面积测试结果分别为 6.14 m2/g,5.78 m2/g和3.10 m2/g,可以发现不同预处理温度对其表面积测试结果有较大影响,且随着脱气温度升高,其比表面积数值越小,经过分析主要是硬脂酸镁的成分复杂,且熔点较低,较高的脱气温度会造成硬脂酸镁烧结或熔化。图2 不同预处理温度下硬脂酸镁比表面积测试结果3、 纳米氧化锆材料的比表面积和孔径分布表征纳米氧化锆材料是一种白色结晶氧化物,在过去的十年中由于其表面光滑、质地致密,高强耐磨,良好的生物相容性和化学稳定性,因而在医疗硬组织修复领域中很受欢迎。以下是使用国仪量子V-Sorb X800系列比表面及孔径分析仪对纳米氧化锆的表征案例。从图3可以看出,粒径为2.0-2.5 μm(左)和粒径为1.0-1.5 μm(右),其比表面积测试结果分别为18.64 m2/g和19.91 m2/g,可以发现随着粒径的降低其比表面积数值在增加。此外,也对粒径为1.0-1.5 μm的纳米氧化锆材料进行了孔径分布的表征,从图4的N2吸附-脱附等温线可以看出,主要为Ⅱ类等温线,在高点时吸附量陡增,可能存在少量的大孔结构;从BJH介孔孔径分布图来看,样品基本没有介孔结构,但在100 nm-200 nm处存在相对集中的孔径分布,可能含有部分大孔结构,可结合扫描电镜进一步观察确认。从SF-微孔孔径分布图以及N2吸附-脱附等温线图来看,样品存在较为少量的微孔结构,集中分布在0.75 nm,即最可几孔径为0.75 nm。图3 不同颗粒尺寸的纳米氧化锆比表面积测试结果(左:2.0-2.5 μm,右:1.0-1.5 μm)图4 N2吸附-脱附等温线(左)、BJH-孔径分布(中)、SF-孔径分布(右)三、真密度表征中的实际应用案例在医药领域,气相二氧化硅的亲水性可用来消除水肿和降低伤口发炎产生的分泌物;帮助腹泻病人固定和结合水分;在皮肤病学中广泛用作干燥剂,其高吸附性可用来吸附微生物和微小病毒。气相二氧化硅还可作为乳浊液的稳定剂、药物载体,延长药效和促进药物吸收。以下是使用国仪量子G-DenPyc X900系列真密度测定仪对气相二氧化硅材料的表征案例。从图5可以看出,经过不同改性后的气相二氧化硅其真密度数值具有较大的差异,分别为0.154 g/ml,0.299 g/ml和0.382 g/ml,研究者可以在保证药效的前提下,选择相应较轻的二氧化硅进行生产加工。图5 不同改性后的气相二氧化硅的真密度测试结果国仪量子比表面及孔径分析仪国仪量子V-Sorb X800系列产品可以提供超低比表面积和微孔、介孔孔径及其分布的稳定测试,是满足中国药典测试方法的高通量快速经济型仪器;实现来料、出厂成品比表面积快速测试,孔径分布分析,进而进行质量把控,调整工艺参数,预估药品性能等。产品具有测试高效、结果准确、性价比高、自动化操作简单易学等诸多优势。全自动比表面及孔径分析仪V-Sorb X800系列参考文献[1] 次旦卓嘎. 蒙脱石治疗小儿腹泻的临床效果分析[J]. 世界最新医学信息文摘, 2019(79):2.[2] 郭仁庭, 覃忠富,傅长明, 等. 硬脂酸镁的性质、应用及市场前景综述[J]. 企业科技与发展: 上半月, 2011, 000(004):P.15-17.
  • Nature重磅:用透射电子显微镜追踪液体中单个吸附原子!
    表面上的单个原子或离子,影响从成核到电化学反应以及多相催化的多个过程。透射电子显微镜(TEM)是一种主要的方法,可用来可视化的各种衬底上的单个原子。它通常需要高真空条件,但已被开发用于液体和气体环境中的原位成像,其结合的空间和时间分辨率是任何其他方法所无法比拟的,尽管有电子束对样品的影响。当使用商业技术在液体中成像时,包裹样品的窗口和液体中的电子散射,通常将可达到的分辨率限制在几个纳米。另一方面,石墨烯液体电池,实现了液体中金属纳米颗粒的原子分辨率成像。在此,来自英国曼彻斯特大学的Roman Gorbachev&Sarah J. Haigh等研究者展示了一个双石墨烯液体电池,其由中心的二硫化钼单分子层组成,再用六方氮化硼间隔层与两个封闭的石墨烯窗口隔开,这使得在盐溶液中以原子分辨率监测单分子层上铂吸附原子的动力学成为可能。相关论文以题为“Tracking single adatoms in liquid in a Transmission Electron Microscope”于2022年07月27日发表在Nature上。石墨烯,具有极薄、高机械强度、低原子序数、化学惰性、不渗透性和清除侵略性自由基的能力,是原位TEM电池的理想窗口材料。初始的石墨烯液体电池(GLC)设计,依赖于两个石墨烯薄片之间液体囊的随机形成,因此,在长时间的电子暴露下,其产率较低,稳定性较差。更先进的设计,包括了SiNx或六方氮化硼(hBN)的图案间隔层来定义液体袋,从而改善了GLC几何形状和实验条件的控制。在此,研究者开发了一种双石墨烯液体电池(DGLC),用于在透射电镜中研究原子薄膜上单个溶剂化金属原子的运动。这是由于非原位STEM研究表明,液体环境的选择,可以改变金属原子从纳米团簇到单个原子的分布,但原位实验探测这种行为是不可行的,甚至在早期的研究中,单个原子在液体中的成像被证明是难以捉摸的。研究者的重点是MoS2上的Pt,已有的丰富数据使其成为探索原子分辨率液体电池显微镜的局限性和潜力的理想模型系统。DGLC如图1a所示,由两个hBN间隔层组成,每层数十纳米厚,中间夹有二硫化钼(MoS2)单层。两种hBN间隔都包含用电子束光刻和随后的反应离子蚀刻预图纹的空洞。利用堆栈顶部和底部的几层石墨烯(FLG)将液体样品困在空隙中。原子平面的hBN晶体与石墨烯和MoS2形成密封;如果电池局部破裂,这可以防止渗漏,单个细胞之间的液体转移和液体的完全损失。研究表明,通过对70000多个单吸附原子吸附位点的成像,研究者比较了吸附原子在完全水合和真空状态下的位置偏好和动态运动。研究发现,与真空相比,吸附原子在液相中的吸附位分布有所改变,扩散系数也有所提高。这种方法,为单原子精度的化学过程原位液相成像铺平了道路。图1. 双液电池的设计图2. 水溶液环境中单Pt吸附原子在MoS2上的吸附位点图3. 在液槽和真空中的首选吸附位点图4. 使用最近邻链接的单原子跟踪综上所述,尽管强调了理解电子束效应和对复杂水合体系中原子行为进行补充理论研究的重要性,但本文的结果表明了测量固液界面上吸附原子运动的能力。该实验技术广泛适用于不同的材料系统,并提供了一种在不同环境中获得以前无法获得的原子解析、动态、结构信息的途径,适用于物理科学中的许多不同系统。文献信息Clark, N., Kelly, D.J., Zhou, M. et al. Tracking single adatoms in liquid in a Transmission Electron Microscope. Nature (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05130-0
  • 傅若农:珠联璧合功能尽显的金属有机框架化合物(MOFs)吸附剂
    往期讲座内容见:傅若农老师讲气相色谱技术发展    金属有机框架化合物(Metal Orgaic Framework)(MOFs)是由无机金属离子和有机配体,通过共价键或离子共价键自组装络合形成的具有周期性网络结构的晶体材料,其中,金属为顶点,有机配体为桥链。MOFs结构中的金属离子几乎包含了所有过渡金属离子。配体,通常分为含氮杂环有机配体、含羧基有机配体、含氮杂环与羧酸混合配体三种类型。MOFs具有独特的孔道,可设计和调控它的尺寸和几何形状,并在孔道内存在开放式不饱和金属配位点,使其可用于吸附或分辨不同的气体或离子,MOFs非常适合于辨识特定的小分子或离子,在多相催化、气体分离和储存等方面有着广泛的应用。由于MOFs具有优异的性质,如比表面高、热稳定性好、纳米级孔道结构均一、内孔具有功能性、外表面可修饰等,在分析化学领域有广泛的应用前景。  在20世纪前,多孔材料一般有两种类型:无机材料和碳质材料。无机材料中以沸石分子筛为代表,而活性炭是在1900年之后才发现的,因其优良的吸附功能,在20世纪后半叶广泛用于各个领域。但是在多种多样的要求下。这些材料已经不能满足人们的需要,于是就有新型的无机-有机杂化金属有机骨架材料的诞生。  1995年亚希(Yaghi)研究组在Nature上报道了第一个MOFs的材料,它是具有二维结构的配位化合物,由刚性的有机配体均苯三甲酸与过渡金属 Co 形成,成为这类化合物发展史上的一个里程碑(Yaghi O M,et al,,Nature,1995,378:703-706)。图1是Yaghi 研究组合成的MOFs。图1 Yaghi 研究组合成的MOFs  1999年,Yaghi研究组在Science 杂志上报道了在原有的基础上进行的改进、以刚性有机配体对苯二甲酸和过渡金属Zn合成的具有简单立方结构的三维 MOF 材料(Li H,et al, Nature,1999,402:276- 279)。2002年,Yaghi研究组通过拓展有机配体的长度合成了一系列与M0F-5具有相同拓扑网络结构的金属-有机骨架多孔材料IRMOF( Isoreticular Metal-organic Framework ),IRM0F-8(N. L. Rosi, et al, Science,2003,300:1127-1129。 这一系列晶态孔材料的合成,成为有纳米孔洞MOF材料的第二次飞跃。  2004年,Yaghi研究组又以三节点有机羧酸配体BTB构筑了MOFs材料MOF-177, 因相对于传统材料的大分子骨架和高比表面积使它的应用范围和吸附性大大增加(Chae H K,Nature,2004,427:523-527)。  2005年法国Férey 研究组在Science发表具有超大孔特征的类分子筛型MOFs 材料——MIL-101。  2006年,Yaghi 研究组合成出了十二种类分子的咪唑骨架(ZeoliticImidazolate Frameworks,ZIFs)材料 (Férey G ,et al, Science,2005,309:2040-2042)。ZIFs具有与沸石相似的拓扑结构,它所展现出的永久孔性质和高的热化学稳定性引起了人们很大的注意,ZIFs的优越性能使其成为气体分离和储存的一类新型材料。2010年,又在 Science杂志上提出了一个新的概念——多变功能化金属有机骨架(MVT-MOFs)材料,即在同一个晶体结构的孔道表面同时修饰上不同种类功能团的 MOFs 材料,并报道了十八种MVT-MOF-5材料。  2013年Yaghi研究组在Science 上以“金属-有机骨架材料的化学和应用”为题总结了金属-有机骨架材料在化学及应用反面的发展,他们涉及了图2所列的材料(SCIENCE, 2013,341:1230444-1-1230444-12)。图 2 MOFs 分子中的无机单元(A)和有机配体(B)的结构  图中颜色:黑—C,红—O,黄—S ,紫—P,浅绿—Cl, 氯—N,蓝--多面体,金属离子,  AIPA, 三(4-(1H-咪唑-1- )苯基)胺 ADP, 脂肪酸 TTFTB4– --4,4′ ,4′ ′ ,4′ ′ ′ -([2,2′ bis(1,3- dithiolylidene)] -4,4′ ,5,5′ -tetrayl)tetrabenzoate.  1. MOFs 在吸附剂中的应用  MOFs 已经有众多应用领域,在分析化学中的应用如下图所示。在分析化学的应用中,很多过程都涉及使用吸附剂(如样品收集、贮存、固相萃取、固相微萃取、色谱分离等)。Zhi-Yuan Gu, Cheng-Xiong Yang, Na Chang, and Xiu-Ping Yan*Acc. Chem. Res., 2012, 45 (5):734–745图 3 MOFs 在分析化学中的应用  MOFs材料分为微孔、介孔、和大孔。介孔材料在有腔尺寸范围2-50 nm,这一尺寸相当于典型有机物分子大小(除了聚合物)。因此,介孔材料是特别有前途的吸附剂,用于许多领域。图3是2002-2015年间发表的有关MOFs介孔材料的文章数据(Chem. Eur. J. 2015, 21:16726 – 16742)。近年发表的有关MOFs介孔材料的文章急剧上升,到2014年后大顶峰,如图3所示。图3 2002-2015年间发表的有关MOFs介孔材料的文章数据  MOFs 比一般吸附剂具有更大的比表面和可调的孔径,图 4是近年合成的MOFs材料比表面和孔径逐年提高的情况。图 4 近年合成的MOFs材料比表面和孔径逐年提高的情况(括号中的数据是孔容(cm3/g)  2010年 A Samokhvalov 的综述“溶液中芳烃和杂环芳烃在介孔金属-有机框架化合物上的吸附”(Adsorption on Mesoporous Metal–Organic Frameworks in Solution: Aromatic and Heterocyclic Compounds)。系统地分析了在溶液中介孔材料的吸附/解吸研究的化学机制,讨论了介孔材料在水中稳定性、吸附容量和选择性。((Chem. Eur. J. 2015, 21:16726-16742)  2012年,中科院大连化学物理研究所孙立贤应邀为Energy & Environmental Science杂志撰写了题为:介孔金有机框架化合物:设计和应用(Mesoporous Metal Organic Frameworks: Design and Applications)的综述文章,详细介绍了介孔金属有机骨架材料的设计合成、研究进展及其在气体储存、催化、传感、VOC吸附和药物释放等领域的潜在应用。介孔MOFs的设计合成方法主要包括:(1)通过延长配体的长度,调节次级结构单元大小,从而提高MOFs孔径 (2)采用混合配体,构筑新型次级结构单元,获得介孔MOFs (3)利用表面活性剂作为模板,合成介孔MOFs材料 (4)设计合成次级结构配体,构建中孔MOF材料。  (http://www.cas.cn/ky/kyjz/201203/t20120331_3547949.shtml)(Energy Environ. Sci. 2012, 5:7508–7520.)  同年上海交通大学崔勇等也发表了” 介孔MOFs材料“(Mesoporous metal–organic framework materials)的总综述章,讨论了介孔材料的设计与合成,孔隙率、活化和表面改性,以及在贮存与分离,催化,药物输送及影像学的应用。其特性是依赖于笼形或通道的孔形状、大小和化学环境。(Chem Soc Rev , 2012, 41:1677–1695)。  2 典型的介孔MOFs材料  MOFs材料有很多很多,有代表性的介孔MOFs见下表1.  表1 有代表性的介孔MOFs介孔MOFs/分子式比表面积/ (m2 /g)窗口或孔道/?孔容/(cm3 /g)结构类型拓扑的符号g文献BETLangmuirCd-MOF/Cd(NH2BDC)? (4,4,-bpy)?4.5H2O?3DMF——18x23—3D通道kagJ. Am. Chem. Soc.,2010, 132:5586CMOF-2/[Zn4O(L4)3] ?22DEF?4H2O——26,20x16—3D通道pcu J. Am. Chem. Soc., 2010, 132:15390.CMOF-3/[Zn4O(L5)3] ?42DMF——20,15x7—3D通道pcu同上CMOF-4/[Zn4O(L5)3] ?37DMF?23EtOH?4H2O——32,25x23—3D通道pcu同上CMOF-2a/Cu2L1a(H2O)2?15 DMF?11 H2O0—22x15—3D通道{43 62 8}n Nat. Chem., 2010,2: 838CMOF-3a/Cu2L2a(H2O)2?12 DEF?16 H2O240—30x20—3D通道{43 62 8}同上CMOF-4a/Cu2L3a(H2O)2?10 DEF?14 DMF?5 H2O0—32x24—3D通道{43 62 8}同上CMOF-2b/Cu2L1b (H2O)2?11 DEF?3 H2O0—22x15—3D通道{43 62 8}同上CMOF-3b/Cu2(L2b) (H2O)2?13 DMF?11iPrOH?4.5 H2O0—30x20—3D通道{43 62 8}同上CMOF-4b/Cu2(L3b) (H2O)2?6.5 DEF?19DMF?8.5iPrOH?2 H2O0—32x24—3D通道{43 62 8}同上IRMOF-12/Zn4O(HPD)3?10DEF?H2O—175024.5 0.613D通道pcuScience, 2002, 295, 469.IRMOF-14/Zn4O(HPD)3?6DEF?5H2O—193624.50.693D通道pcu同上IRMOF-16/Zn4O(HPD)317DEF?2H2O1910—28.8—3D通道pcu同上JUC-48/[Cd3(BPDC)3(DMF)] ?5DMF?18H2O62988021.1x24.90.191D通道etbAngew. Chem., Int. Ed., 2007, 46: 6638mesoMOF-1/Cu3(TATAB)2(H2O)38DMF?9H2O729—22.5x26.13D通道borJ. Chem. Soc., 2006, 128:16474.MIL-100(Cr)/Cr3FO(H2O)3(BTC)2?nH2O(n=28)—310025,291.16笼型MTNAngew. Chem., Int. Ed., 2004, 43: 6296.MIL-101(Cr)/Cr3F(H2O)2(BDC)3?25H2O4200b, 2800-4230c5900 b 4000-5900 c29,34 b2.01笼型MTN16, Science, 2005, 309, 2040;49MOF-180/Zn4O(BTE)2(H2O)3?H2O15x231.37-2.15笼型qomScience, 2010, 329, 424MOF-200/Zn4O(BBC)2(H2O)3?H2O45301040018x283.59笼型qom同上MOF-210/Zn4O(BTE)4/3(BPDC)62401040026.9x48.33.9笼型toz同上NOTT-116(PCN-68)/Cu3(PTEI)(H2O)3?16DMF?26H2O4664d 5109c6033c12.0,14.8,23.2e2.13d,2.17笼型rhtJ. Am. Chem. Soc., 2010,132:409219NU-100(PCN-610)/Cu3(H2O)3(TTEI)?19H2O?22DMFa6143f—13.4,15.4,27.4f 12.0,18.6,26c28.2 f笼型rhtAngew. Chem., Int. Ed.,2010, 49:535720PCN-100/Zn4O(TATAB)2?17DEF?3H2O—86027.30.58笼型pyrInorg. Chem., 2010, 49:11637PCN-101/Zn4O(BTATB)2?16DEF?5H2O—11400.75笼型pyr同上UMCM-1/Zn4O(BDC) (BTB)4/34160650024x291D通道—Angew. Chem., Int. Ed.,2008, 47:677ZIF-95/Zn(5-氯代苯并咪唑)21050124025.1x14.3 30.1x200.43笼型pozNature, 2008, 453:207ZIF-100/Zn20(5-氯代苯并咪唑)39 OH59578035.60.37笼型moz同上Cu6O(TZI)3(H2O)9(NO3)?15H2O2847322312.088 13.077 20.2471.01笼型rthJ. Am. Chem. Soc., 2008, 130: 1833Cu2(L7)(H2O)2?14DMF?5H2O1020112721.2x3.5—3D通道ptsAngew. Chem., Int. Ed., 2009, 48: 9905.JT-1/{Cu7(OH)2(L6)3}{Cu6(OH)2(SO4)-(S3O10)2}?10H2O375—23.6—笼型f—Angew. Chem., Int. Ed., 2011,50:1154JT-2/{Cu7(OH)2(L6)3}2{Cu6(OH)2- (SO4)6 (S2O7)}{Cu3(SO4)(H2O)6} ?18H2O421—18.23—笼型f—同上  a --同一化合物会有不同的名称 b --数据源于文献:Science, 2005, 309: 2040 c--数据源于文献Angew.Chem., Int. Ed., 2006, 45: 8227 d--数据源于文献: J. Am. Chem. Soc., 2010,132:4092 e--数据源于文献: Angew. Chem., Int. Ed.,2010, 49:5357 f--数据源于文献:20 Nat. Chem., 2010, 2: 944 g—要理解拓扑符号参阅 http://rcsr.anu.edu.au/ and http://www.iza-structure.org/databases/ h—Schlafli 符号 i—手性MOF  2. 介孔MOFs材料在水中的稳定性  MOFs材料常用于吸附水中的物质,所以它在水中的稳定性至关重要。许多MOFs在水中是不稳定的,这是由于金属和配体的连接的配合物遇水会水解。在水中稳定的MOFs可用于水的净化,表2是这类MOFs。  表2 MIL-101 家族在水中的稳定性MOF后改性液体/蒸汽液相测试条件a吸附的表征结构文献MIL-100(Cr)(F)无蒸汽--变温T, RHXRD325 ℃ 稳定20. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131: 15834–15842MIL-101(Cr)(F)无液体水50 ℃XRD,吸附 N2,24 h 稳定18.Microporous Mesoporous Mater. 2009, 120:325–330MIL-101(Cr)(F)无液体水100 ℃XRD,吸附 N2,吸附 H2O7天 稳定17,Adv. Funct. Mater. 2009, 19:1537–1552.MIL-101(Fe)-NH2无液体水中PBS 或 EDTA37 ℃XRD不稳定34,J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 14261–14263MIL-101(Cr)-SO3H无液体水100℃ 24h元素分析,滴定,XRD, N2吸附稳定25,Adv Mater, 2011, 23:3294–3297MIL-101(Cr)(F)无蒸汽-40–140℃ , 5.6 kPaH2O and N2吸附稳定21,Eur. J. Inorg. Chem, 2011, 471–474MIL-101(Cr)(F)无液体NaOH 或 HCl水中RTXRD, ζ -电位在pH 2-10稳定,pH 12不稳定22,Chem Eng J, 2012, 183: 60–67MIL-101(Cr)-X X=-H X=-NO2 X=-NH2 X=-SO3H 无 无 还原 无蒸汽--25℃同步辐射XRD,吸附水, TGA稳定26,Microporous Mesoporous Mater,2012, 157: 89–93MIL-101(Cr)(F) MIL-101(Cr)无蒸汽--100℃XRD, TGA,吸附稳定24,Energy Fuels 2013, 27: 7612–7618MIL-101(Cr)(F) MIL-101(Cr)-NO2 MIL-101(Cr)-NH2无HNO3/H2SO4 还原蒸汽--40–140℃TGA, DSC, XRD, BET反复40次,稳定15,Chem Mater,2013, 25:790–798MIL-101(Fe)-NH2无液体水RT,24 hXRD--33,Chem Commun,2013, 49:143–145.MIL-101(Al)-NH2无液体水50 ℃XRD稳定 12 h28,J Mater Chem A, 2014, 2:193–203.MIL-101(Al)-NH2无液体水RTXRD,NMR, AAS稳定,5 min30,Chem Eur J, 2015, 21:314–323MIL-101(Al)-URPh异氰酸苯酯 液体水RTXRD,NMR, AAS稳定 7天30,Chem Eur J, 2015, 21:314–323  4 MOFs 用作分离富集吸附剂  MOFs具有比表面积大、孔道和性质可调等的特点,非常适合于气态样品的采样和预富集。Yaghi研究较早合成的的MOF-5其比表面积约为3 000 m2/g,2004年,他们合成报的MOF-177,比表面积可达到4 500 m2/g,而2010年合成出MOF-210,以BET法测定比表面积可达6 240 m2/g,这为从混合物中分离富集微量目标物提供了很好的条件。  2007年 Ji Woong Yoon 等合成了 [Co3(2,4-pdc)2(μ 3-OH)2]?9H2O (2,4-pdc =嘧啶-2,4-二羧酸二价阴离子, NC5H3- (CO2)2-2,4) (CUK-1),以CUK-1作填充气相色谱柱,可以很好地分离几种永久气体组成(氢、氧、氮、甲烷和二氧化碳)[B-4],这样要比无机分子筛要优越多了(二氧化碳不会在低温下永久吸附)。  2010年严秀平研究组就研究了 MOF-5[ Zn4O(BDC)3, BDC =对苯二甲酸]和MOF-5单斜(沸石咪唑酯骨架结构材料ZIF-8 的吸附性能,用脉冲气相色谱、静态蒸气吸附、穿透吸附方法研究二了甲苯位置异构体和乙苯混合物在这两种金属框架配位化合物上的吸附行为。他们合成MOF-5的方法: Zn(NO3)26H2O(600 mg,2mmol)和对苯二甲酸(170mg,1mmol)溶解在DMF(20mL) 混合转移到一个聚四氟乙烯衬里的小反应釜中,密封后在120℃烘箱中加热21 h后,冷却至温,过滤得到的混合物为无色立方晶体。用DMF洗涤合成的MOF-5,在室温下干燥后再在减压下于250℃烘干, MOF-5在真空下储存以免受潮水解破坏结构,BET法测得比表面积773 m2/g。他们测得MOF-5吸附剂对乙苯、二甲苯异构体的漏出曲线,见图 5.图 5 MOF-5吸附剂对乙苯、二甲苯异构体的漏出曲线  2010年年严秀平研究组利用MOF-5吸附剂现场对大气中的甲醛进行吸附取样预浓缩,然后直接热脱附,用GC-MS进行分析。这一吸附剂比Tenax TA(有机聚合物)吸收效率高53-73倍。 取样和分析过程如图5所示(Anal Chem,2010,82:1365-1370)。图6用MOF-5吸附剂现场取样分析大气中的甲醛  2012年扬州大学曾勇平研究组用巨正则蒙特卡罗模拟法考察金属有机框架IRMOF-1和Cu-BTC吸附噻吩和苯的问题,仿真结果表明,吸附质与之间的静电相互作用主导吸附机制。结果表明,噻吩分子优先被吸附 IRMOF-1比Cu-BTC[ BTC =均苯三甲酸]有较高的吸附容量(Sep Pur Tech,2012,95:149–156)。  2013年同济大学乔俊莲研究组合成了MOF MIL-53(Al){Al(OH)[O2C-C6H4-CO2]}和MIL-53(Al)-F127{Al(OH)[O2C-C6H4-CO2]} 用作吸附剂去除水样品中双酚A(BPA)。BPA的吸附动力学数据符合拟二级动力学模型,二者对BPA的平衡吸附量达到329.2± 16.5和472.7± 23.6mg/g,远高于活性炭(从129.6到263.1 mg/g),可以快速去除水中的BPA,所需的接触达到平衡的时间约 90 min (J Colloid Interface Sci,2013,405:157–163)。双酚A吸附情况如图7所示。图 7 在MIL-53(A)上吸附双酚A的示意图 2014年江苏大学的刘春波和南京师大的张继双研究组用Cu-BTC [ BTC =均苯三甲酸](MOF HKUST-1)去除染料废水中的亚甲基蓝,Cu-BTC具有中孔,高表面积和大孔隙体积,具有很好的吸附能力(Micropor Mesopor Mater,2014,193 :27–34)。Cu-BTC的晶体结构如图6所示。Cu-BTC能用乙醇溶液再生,并保留吸附能力。因此,作者们认为这些Cu-BTC MOFs材料为载体可以成为最有前途的分离污染物的吸附剂,其晶体结构如图8。图8 Cu-BTC的晶体结构  4 小结  MOFs具有优异的性质,比如比表面高、热稳定性好、纳米级孔道结构均一、内孔具有功能性、外表面可修饰等,在吸附剂应用领域有广泛的应用前景。MOFs在固相萃取中的应用下一篇讨论。
  • AQUALAB VSA 水分吸附测定仪(等温吸湿线测定仪)在烟草行业的应用
    水分含量和水活度是烟叶以及烟草制品的一个重要质量指标。对于原材料烟叶,水分活度的高低决定了烟叶的耐储藏性。水分含量和保水性能与烟卷的加工工艺以及烟草产品的口感有者密切的关系。 众所周知,香烟产品一旦暴露在空气中,水分会很快逸散,造成品质的严重下降,特别是在北方气候干燥的地方,这种现象尤为严重。目前多家烟草研究机构就烟草保润性能展开研究,该课题成为烟草行业的一个前沿课题。为了使烟草的保润性能有所提高,烟草研究机构,烟草添加剂生产厂家在烟草保润剂领域做了大量的尝试,并开发出许多新的品种。但是,就目前情况来看,对于保润剂保润效果的评价还缺乏有效地方法。很多情况下是依赖于研发人员的感官或者是个人经验来评价,这样就造成了标准不一无法比较的情况。 DECAGON公司推出的 AQUALAB VSA水分吸附测定仪(等温吸湿线测定仪) 是专门应用于食品、烟草、化妆品行业的一款针对于水分吸附(脱附)能力评价和研究的仪器。通过其精密的湿度传感器、温度控制模块以及天平组件,可以实现对烟草在干燥环境中的水分散失过程进行模拟。并绘制出水分散失动力学曲线、等温吸湿曲线。根据动力学曲线在一定条件下,样品的失重量与时间有特定的关系,该特性可用于保润剂保润性能的评价。 TIPS:1.将AQUALAB VSA做好的等温吸湿线导入AQUALAB 4TE DUO后可利用AQUALAB 4TE DUO进行烟草产品水分含量的测试,结果平行性很好。2.AQUALAB VSA也可作为一个水活度仪使用,并具备AQUALAB 4TEV的所有功能。 更多详情,请联系培安公司:电话:北京:010-65528800 上海:021-51086600 成都:028-85127107 广州:020-89609288Email: sales@pynnco.com网站:www.pynnco.com
  • 精微高博发布两款新品,剑指化学吸附仪新标杆
    2023年7月23日,北京精微高博仪器有限公司举办的白泽项目-全自动化学吸附仪-新产品发布会隆重召开,与催化学领域专家学者相约昆明,共聚一堂。本次发布会以“瑞兽白泽乘风起,彩云之南佑科研”为主题,旨在展示精微高博最新研发成功的具有里程碑意义的化学吸附仪产品,并分享创新成果,两款新型号AMI-400和JW-HX100正式上市开售。白泽源启精微高博总经理马志远介绍了项目“白泽”的命名由来。他说,“白泽,是上古神话中的四大瑞兽之一。其号称上知天文地理,下晓鸡毛蒜皮,是令人逢凶化吉的祥瑞之兽。我们借取瑞兽白泽为项目代号,以其祥瑞护佑之意,助力科研事业探索与发展。白泽项目于2021年7月正式启动,那时候国内外新冠病毒肆虐,白泽又有吞噬病毒消除灾厄的寓意,我们希望疫情早点结束,所以命名为白泽。”同时他表示,“历时两年辛苦研发,新产品是基于了美国AMI仪器公司的原有技术和AMI-300成熟产品所开发,升级为AMI-400型号。(注释:美国AMI仪器公司成立于1984年,是全球第一台全自动化学吸附仪的开发者,全球第二大化学吸附仪制造商。)正是我们的收购行动,成为了今天的技术革新和精微高博未来两三年内产品重组、迭代、延伸的基石。精微高博将在未来继续深化全球化战略发展布局。”产品介绍随后,精微高博副总经理兼白泽项目负责人陈庆元详细介绍了两款新型号产品的特点及优势。他介绍,“白泽项目以“精准、易用、安全”为核心设计理念,我们的开发一方面基于美国AMI仪器公司的原有技术,加上精微团队的科研能力,再加上对于市场需求的挖掘和掌握,造就了今天新一代全自动化学吸附仪的诞生。”“在市场角度,作为仪器制造厂家,我们看到国内的广大科研工作者在产品使用和数据上还有很多未被满足的需求,但是由于市场多年来一直被进口品牌占领,国内客户的诉求没有被进口原厂重视,产品层面更新缓慢,尤其是价格高昂,动辄四五十万,更达甚者上百万。”“并且基于一部分科研者的需求仅是TPD、TPR、TPO等基础实验,所以在AMI-400的基础上我们又开发了JW-HX100基础款型号,我们要造出一台让科研者用得好、买得起、植入最先进的设计理念的又最经济实惠的这样一款仪器。”揭幕仪式精微高博总经理马志远(左3)、精微高博专家委员会秘书长北京工业大学孙继红教授(左2)、精微高博副总经理白泽项目负责人陈庆元(左1)、本场发布会策划人夏迎春(左4)上台为新产品揭幕,代表着AMI-400和JW-HX100两款新型号产品正式上市开售。抽奖活动中抽奖环节最激动人心,复旦大学化学系朱义峰研究员(左图)和太原理工大学化学学院吴旭教授(右图),成为幸运嘉宾,分别获得“免费试用1年”大奖。全国催化会本次发布会活动与中国化学会第21届全国催化学术会议同期同地点召开。发布会结束后,多位老师来到了精微高博在催化会的展位上交流探讨,展位处往来之人,络绎不绝。精彩瞬间
  • 单细胞ICP-MS应用:藻类吸附环境中重金属
    人类向环境排放的重金属日益增多,不仅污染了土壤和水体环境,也给人类本身的健康造成极大的危害。传统的治理水体中重金属方法,如沉淀法、活性炭法、螯合树脂法等,操作繁琐,费用昂贵。而藻类是一种非常有希望的替代方法,对重金属吸附和富集能力较强,不产生二次污染,原料廉价易得分布广。藻类吸附重金属的研究,已经成为一个热点。对藻类吸附重金属的定量和定性研究,会使用到ICP-MS。目前,利用ICP-MS 对于细胞内金属含量的常规测定方法为:通过离心或过滤将细胞从其天然培养介质中分离出来,再用新鲜介质进行清洗,然后用酸消解后上机检测。采用这种方法可以得到一定数量细胞中金属的总量,而无法获得单个细胞的相关数据。只能通过假定所有细胞内含有的金属颗粒或离子浓度相同,通过计算获得。单细胞ICP-MS具有可以精确地对单个细胞中金属离子或纳米颗粒进行定量的优势,一次性检测的细胞数量也大于显微镜方法。可以用于监控单细胞对金属离子和纳米颗粒的摄入和排出行为,从而改进藻类吸附重金属的方法,并对生物曝露风险进行研究和评估。本文利用SC-ICP-MS 技术测定单个淡水中藻类(Cyptomonas ovata)对金离子和金纳米颗粒的摄入行为。样品细胞培养液的浓度为200,000 细胞/mL,分别曝露于不同浓度的金离子和金纳米颗粒(60 nm,NIST 8013)溶液中。藻类曝露过程研究在20 ℃下进行,以光照12 小时、黑暗12 小时为一个循环,循环三次,共72 小时。藻类细胞在不同浓度的金离子浓度和金纳米浓度溶液下暴露测定时,取出1mL样品,经过下面的前处理后,进行单细胞ICP-MS分析。实验使用NexION 2000 ICP-MS,Asperon ™ 单细胞雾室, Syngistix ™ 操作软件配备单细胞模块。NexION 2000 ICP-MS及实验条件实验结果上图显示了随着曝露时间的增加,含有金元素的细胞数量增加,同时含有多个纳米颗粒的细胞数量也增加。单个60 nm 金颗粒对应着约1800 ag,上图(A)-(D)中,横坐标1700 ag 附近有一个很明显的峰值,代表细胞内含有一个纳米颗粒(1NP/1C)。随着曝露时间从2 小时(图(A))到74 小时(图(D))3400 ag 处和5200 ag 处出现了信号峰,代表细胞内出现了两个和三个纳米颗粒(2NP/1C 和3NP/1C)。SC-ICP-MS 的主要优势之一在于不仅能测定含有纳米颗粒的细胞的数量,还能够确认含有一个或多个纳米颗粒的细胞的比例。上图显示了不同培养液纳米颗粒浓度中,含有不同数量纳米颗粒的细胞的百分含量随时间的变化情况。无论是随着曝露时间的增加,还是培养液纳米颗粒浓度增加(从200,000 到600,000 part/mL), 含有1 个纳米颗粒的细胞数量都增加。相同的趋势也出现在培养液纳米颗粒浓度为600,000 part/mL 时,含有两个和三个纳米颗粒的细胞数量。当培养液浓度为200,000 part/mL 时,含有两个及以上纳米颗粒的细胞数量太少,其数量跟曝露时间的相关性不明显。为观察细胞对金离子的摄入行为,藻类细胞被分别曝露于1、2、3 μg/L 金离子溶液中74 小时,曝露过程中,在第2、第28 和第74 小时对溶液取样进行分析。无论培养液金离子起始浓度是多少,随着时间的增加,每个细胞中含有金离子的平均值(ag/cell)都明显下降。随着曝露时间和初始金离子浓度增加,含有金的细胞百分比呈现增加的趋势。这些数据说明,存在某种细胞作用机制,限制了细胞对金的摄入,而这种机制受培养液中金离子浓度的显著影响。实验中,还验证了Asperon ™ 单细胞雾室可保证细胞100%存活率,空白实验,以及验证纳米颗粒存在细胞内部等实验。结论本文介绍了SC-ICP-MS 在检测藻类细胞内部金属离子和纳米颗粒含量的能力。随着曝露在金纳米颗粒培养液的时间和培养液浓度的增加,含有一个纳米颗粒的细胞比例增加;而含有2 个或3 个纳米颗粒的细胞比例只在高培养液浓度(600,000 part/mL)时才随时间而增加。与此相对,在金离子培养液中,随着曝露时间和培养液浓度的增加,含有金的细胞数量有所增加,但每细胞中含有的金并没有增加。想要了解更多详情,请扫描二维码下载完整的应用报告。
  • 【ISCO泵】ECBM:在现实条件下的重力吸附测量
    01 摘要煤层气作为传统天然气的有力补充,拥有广阔的开发前景。增强型煤层气(ECBM)技术不仅显著提升了甲烷的采收效率,同时还实现了二氧化碳的地下封存。该技术的研究可通过利用 Rubotherm IsoSORP 系统配备的磁悬浮天平对吸附等温线进行重力测量来深入进行。在策划 ECBM 项目时,精确的气体吸附数据是必不不可少的。02 关键词&bull 天然气&bull 增强型煤层气 (ECBM),二氧化碳 (CO2)&bull 煤层气&bull 重力测量法*图片来自互联网03 引言受能源价格不断攀升的驱动,对油气替代资源的开发探索具有极其重要的经济价值。众多天然气资源以煤层气(CBM)的形态赋存于煤层之中。增强型煤层气(ECBM)技术通过注入二氧化碳来提升从煤层中提取甲烷的效率[1]。除增加天然气提取量外,ECBM 还具备另一项优势:即能将碳捕集与封存(CCS)过程中产生的 CO2 安全地贮存于地下,避免其排放至大气中[2]。但是,甲烷被 CO2 取代的过程极为复杂:气体不仅会在煤的表面发生吸附作用,还会被吸收进入煤的内部结构,导致煤样体积膨胀。因此,发展 ECBM 技术必须在真实条件下,对不同煤样进行细致的研究[3]。本应用说明阐述了如何运用 Rubotherm IsoSORP 系统通过重力测量方法研究 ECBM 过程。04实验Rubotherm IsoSORP 系统采用磁悬浮天平(MSB)技术来精确测定吸附等温线。一套气体定量供应系统用于在特定实验条件下提供纯净或混合气体。煤层气通常存在于压力介于 30 至 300 bar,温度介于 30 至 100℃ 的煤层中。实验室级别的测量必须能够覆盖这些压力与温度范围。在较高压力下用二氧化碳创建一个特定的气体环境并非简单任务:需要通过柱塞泵将二氧化碳从钢瓶压力(60 bar)加压[4],同时需对整个供气系统包括所有阀门和管道加热以防凝结。图 1 展示了完整的 IsoSORP 系统的示意图。图1. 配备 MSB 和 SC HP 静态气体定量系统的 IsoSORP 仪器流程图05结果在意大利南部撒丁岛的苏尔西斯煤田采集的煤样上开展了 ECBM 研究。图 2 展示了在 45℃ 和 60℃ 条件下,二氧化碳的吸附等温线:观察到二氧化碳的吸附量超过了甲烷,这对于 ECBM 技术来说是一个至关重要的条件[5]。图2. 在 45℃ 和 60℃ 下,甲烷和二氧化碳在撒丁岛煤样上的绝对吸附量下一步是测量二氧化碳和甲烷混合物的吸附量。在此过程中,利用磁悬浮天平重力测定总体吸附等温线。依据这些数据,通过对气相中未被吸附的混合气体进行气相色谱(GC)分析,可以得出各单一组分的吸附数据。在降压步骤后,可以将气体样品通过六通气体采样阀采集用于 GC 分析。另一种分析手段是利用质谱(MS)进行分析。图3. 在 45℃ 下,两种甲烷/二氧化碳混合物在撒丁岛煤上的总吸附量和组分选择性吸附量这些实验获得的数据(图3)显示,在混合气体中即使二氧化碳含量较少,其在煤中的吸附量也超过甲烷[6]。这证明了通过注入二氧化碳可以从煤层中置换出甲烷。为了制备成分精确的气体混合物,Rubotherm 开发了MIX-模块作为附加配置选项:MIX 仪器配备了经过校准体积的储罐、一个气体循环泵以及一个带有采样阀的气体采样体积用于分析(图4)[7]。图4. 用于气体混合物高准确度吸附分析的 IsoSORP SC MIX 静态系统06 结论煤层气(CBM)是未来替代传统天然气的宝贵资源。增强型煤层气开采技术(ECBM)通过注入二氧化碳来提高天然气的采收率,并具有长期封存二氧化碳的额外优势。研究表明,Rubotherm IsoSORP 仪器能够为 ECBM 项目的规划和设计提供关键数据,包括气体储存容量以及甲烷被 CO2 置换的动力学过程。Rubotherm为这一应用所需配置:IsoSORP MSB 系统&bull 高测量负载,高达 60 克&bull 流体密度测量&bull 压力范围 HP II 高达 350 bar&bull 温度范围从环境温度到 150℃SC-HP II 静态定量给料系统&bull 加热至 100℃ 以避免凝结&bull Teledyne ISCO 柱塞泵用于输送二氧化碳&bull 可选:MIX 模块参考1. R. Pini, D. Marx, L. Burlini, G. Storti, M. Mazzotti: Coal characterization for ECBM recovery: gas sorption under dry and humid conditions Energy Procedia, Vol. 4 (2011) 2157-21612. Ch. Garnier, G. Finqueneisel, T. Zimny, Z. Pokryszka, S. Lafortune, P.D.C.Défossez, E.C. Gaucher: Selection of Coals of different maturities for CO2 Storage by modelling of CO2 and CH4 adsorption isotherms Inter-national Journal of Coal Geology, Vol. 87 (2011) 80-863. J.S. Bae, S.K. Bhatia: High-Pressure Adsorption of Methane and Car-bon Dioxide on Coal Energy & Fuels, Vol. 20 (2006) 2599-26074. Supercritical Fluid Applications in Manufacturing and Materials Pro-duction, Teledyne ISCO, Syringe Pump Application Note AN15. S. Ottiger, R. Pini, G. Storti, M. Mazzotti, R. Bencini, F. Quattrocchi, G.Sardu and G. Deriu: Adsorption of Pure Carbon Dioxide and Methane on Dry Coal from the Sulcis Coal Province (SW Sardinia, Italy) Environ-mental Progress, Vol. 25 (2006), 355-3646. S. Ottiger, R. Pini, G. Storti and M. Mazzotti: Competitive adsorption equilibria of CO2 and CH4 on a dry coal Adsorption, Vol. 14 (2008)7. FlexiDOSE Series Gas & Vapor Dosing Systems, Rubotherm 2013作者:Frieder Dreisbach 拥有机械工程热力学博士学位,是德国波鸿 Rubotherm GmbH 的董事总经理。Thomas Paschke 拥有分析化学博士学位,是德国波鸿 Rubotherm GmbH 的应用专员。
  • 美国康塔物理吸附前沿进展讲座成功举办
    美国康塔仪器公司(Quantachrome Instruments),是国际著名的材料特性分析仪器专业制造商,在四十多年的发展历程中,始终致力于粉体及多孔物质测量技术的创新,并使之服务于科研、检测,为广大用户提供精确、严谨的数据。  公司应用总监,在学术界享有盛名的Dr. Matthias Thommes于2012年7月来华与广大中国相关领域的科研工作者共同探讨物理吸附、传质等领域的学术问题,并着力将最新的科研成果用于相关的应用领域。  7月24日浙江工业大学的会议室座无虚席,Dr. Matthias Thommes与应邀前来的浙江工业大学、浙江大学、杭州师范大学、浙江电子科技大学等杭州师生共同分享了物理吸附领域科学研究的最新进展,如吸附质低压相变的研究等,获得了各校师生的热烈响应。       会后,与会师生与Dr. Matthias Thommes展开了热烈讨论。    针对物理吸附数据处理的复杂性,Dr. Matthias Thommes与师生一对一的数据分析使广大师生加深了对物理吸附数据的理解,从而更好的对数据进行解析,更准确地对材料进行表征。
  • 恒泰尚合高温高压等温吸附仪顺利交付使用
    日前,由恒泰尚合能源技术(北京)有限公司代理的GAI-100型进口高温高压等温吸附仪顺利交付甲方使用。甲方研究院院长、实验室主任等领导高度重视,亲临安装培训现场,并与公司技术人员进行了广泛的交流和探讨。经过4天安装与培训,甲方对该设备的宽测试范围、高采集精度、高稳定温控、人性化操作与方便快捷的数据处理、以及完善的售后服务给予了高度的评价和认可。 (现场安装与培训) GAI-100型进口高温高压等温吸附仪技术参数:1)材料: 316 不锈钢;2)工作压力:达 10,000 psi,精度0.01%;3)工作温度:达 350°F (177°C),精度0.01%;4)电源: 110 VAC 60 Hz 单相或 220/240 VAC 50 Hz 单相;5)尺寸: 36” x 36” x 72”(宽 x 深 x 高);6)供应要求: 最低 80 psig、最高 120 psig 的气体,每次一种;7)测试气体最低为 125 psig;8)用于油槽的油; 标准配置:1)油槽;2)3 个测试室;3)气体升压泵;4)地面安装的仪器架,带历新 (Lexan) 防溅保护装置;5)工具包;6)笔记本电脑
  • 166万!广东工业大学计划采购全自动化学吸附质谱仪等设备
    一、项目基本情况项目编号:M4400000707014525001项目名称:全自动化学吸附质谱仪等设备采购采购方式:公开招标预算金额:1,660,000.00元采购需求:合同包1(全自动化学吸附质谱仪):合同包预算金额:980,000.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)1-1其他专用仪器仪表全自动化学吸附质谱仪1(套)详见采购文件980,000.00-本合同包不接受联合体投标合同履行期限:自合同签订之日起至质保期满之日合同包2(气相色谱质谱仪):合同包预算金额:680,000.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)2-1其他专用仪器仪表气相色谱质谱仪1(套)详见采购文件680,000.00-本合同包不接受联合体投标合同履行期限:自合同签订之日起至质保期满之日二、申请人的资格要求:1.投标供应商应具备《政府采购法》第二十二条规定的条件,提供下列材料:1)具有独立承担民事责任的能力:在中华人民共和国境内注册的法人或其他组织或自然人, 投标(响应)时提交有效的营业执照(或事业法人登记证或身份证等相关证明) 副本复印件。分支机构投标的,须提供总公司和分公司营业执照副本复印件,总公司出具给分支机构的授权书。2)有依法缴纳税收和社会保障资金的良好记录:提供投标截止日前6个月内任意1个月依法缴纳税收和社会保障资金的相关材料。 如依法免税或不需要缴纳社会保障资金的, 提供相应证明材料。3)具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度:供应商必须具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度(提供2021年度财务状况报告或基本开户行出具的资信证明) 。4)履行合同所必需的设备和专业技术能力:按投标(响应)文件格式填报设备及专业技术能力情况。5)参加采购活动前3年内,在经营活动中没有重大违法记录:参照投标(报价)函相关承诺格式内容。 重大违法记录,是指供应商因违法经营受到刑事处罚或者责令停产停业、吊销许可证或者执照、较大数额罚款等行政处罚。(根据财库〔2022〕3号文,“较大数额罚款”认定为200万元以上的罚款,法律、行政法规以及国务院有关部门明确规定相关领域“较大数额罚款”标准高于200万元的,从其规定)2.落实政府采购政策需满足的资格要求: 无。3.本项目的特定资格要求:合同包1(全自动化学吸附质谱仪)特定资格要求如下:(1)供应商未被列入“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)“记录失信被执行人或重大税收违法案件当事人名单或政府采购严重违法失信行为”记录名单;不处于中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)“政府采购严重违法失信行为信息记录”中的禁止参加政府采购活动期间。(以资格审查人员于投标(响应)截止时间当天在“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)及中国政府采购网(http://www.ccgp.gov.cn/)查询结果为准,如相关失信记录已失效,供应商需提供相关证明资料)。(2)单位负责人为同一人或者存在直接控股、 管理关系的不同供应商,不得同时参加本采购项目(或采购包) 投标(响应)。 为本项目提供整体设计、 规范编制或者项目管理、 监理、 检测等服务的供应商, 不得再参与本项目投标(响应)。 投标(报价) 函相关承诺要求内容。合同包2(气相色谱质谱仪)特定资格要求如下:(1)供应商未被列入“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)“记录失信被执行人或重大税收违法案件当事人名单或政府采购严重违法失信行为”记录名单;不处于中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)“政府采购严重违法失信行为信息记录”中的禁止参加政府采购活动期间。(以资格审查人员于投标(响应)截止时间当天在“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)及中国政府采购网(http://www.ccgp.gov.cn/)查询结果为准,如相关失信记录已失效,供应商需提供相关证明资料)。(2)单位负责人为同一人或者存在直接控股、 管理关系的不同供应商,不得同时参加本采购项目(或采购包) 投标(响应)。 为本项目提供整体设计、 规范编制或者项目管理、 监理、 检测等服务的供应商, 不得再参与本项目投标(响应)。 投标(报价) 函相关承诺要求内容。三、获取招标文件时间: 2022年07月15日 至 2022年07月22日 ,每天上午 00:00:00 至 12:00:00 ,下午 12:00:00 至 23:59:59 (北京时间,法定节假日除外)地点:广东省政府采购网https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/方式:在线获取售价: 免费获取四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点2022年08月08日 09时30分00秒 (北京时间)地点:广州市越秀区环市中路316号金鹰大厦10楼会议室五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜1.本项目采用电子系统进行招投标,请在投标前详细阅读供应商操作手册,手册获取网址:https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/help/transaction/download.html。投标供应商在使用过程中遇到涉及系统使用的问题,可通过400-1832-999进行咨询或通过广东政府采购智慧云平台运维服务说明中提供的其他服务方式获取帮助。2.供应商参加本项目投标,需要提前办理CA和电子签章,办理方式和注意事项详见供应商操作手册与CA办理指南,指南获取地址:https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/help/problem/。3.如需缴纳保证金,供应商可通过"广东政府采购智慧云平台金融服务中心"(http://gdgpo.czt.gd.gov.cn/zcdservice/zcd/guangdong/),申请办理投标(响应)担保函、保险(保证)保函。4.潜在投标人请同时在广东省机电设备招标有限公司广咨电子招投标交易平台网站(www.gzebid.cn)进行网上注册。(1)网上注册:具体操作方法请浏览“广咨电子招投标交易平台平台服务办事指引网上注册指南”。(2)咨询方式:网站客服(QQ):3151435402,热线电话:400-150-3001。七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:广东工业大学地 址:广州市广州大学城外环西路100号联系方式:020-393400322.采购代理机构信息名 称:广东省机电设备招标有限公司地 址:广州市越秀区环市中路316号金鹰大厦13楼联系方式:020-835430653.项目联系方式项目联系人:陈颖欣,邵颖琦电 话:020-83543065广东省机电设备招标有限公司2022年07月15日
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