美國micromeritics / 2021年九月份電子報 - 如何解讀BET分析報告中的BJH數據

 

分析材料孔徑的分佈對於實驗來說具有重要的意義,BJH 是目前使用歷史最長、普遍被接受的孔徑分佈計算模型。BJH是以 Kelvin 毛細管凝聚理論發展而來。BJH 法經由簡單的幾何計算應用 Kelvin 方程的經典方法,它假設孔徑是圓柱孔。在這種方法使用了 60 年後,隨著 MCM-41 孔徑分子篩的問世,人們突然發現 BJH 法有著極大誤差,低估孔徑可達 20%。因此,ISO 15901《固體材料孔徑分佈與孔隙率的壓汞法和氣體吸附法測定——第 2 部分:氣體吸附法分析中孔 (Meso pore)和大孔 (Macro pore)》對 BJH 的使用提出了明確的限定條件,採用 Barret、Joyner 和 Halenda 方法計算中孔孔徑分佈。由吸附等溫線計算孔徑分佈的代數過程存在多個變化形式,但均假定:

 

(1)孔徑是剛性的,並具有規則的形狀(比如,圓柱狀);

(2)不存在微孔;

(3)孔徑分佈不連續超出此方法所能測定的最大孔徑,即在最高相對壓力處,所有測定的孔徑均已被充滿。

 

下面我們來詳細瞭解一下我們的 BJH 報告:

上圖是一份 BJH 吸附報告表格。

表中第一個部分代表的分別是所選擇的 BJH 測試方法(採用吸附或脫附)及適用孔徑範圍、厚度曲線以及一些設定參數。其中 BJH 校正方法、厚度曲線在軟體中提供了多種可選擇的專案,可根據分析需求進行選擇(如下兩圖所示)。

 

 

 

表格的第一列是孔徑範圍。出具報告時,可選擇根據測試需求,指定孔徑範圍進行報告,也可選擇按照收集的資料點進行報告。如下圖所示:

 

 

表格的第二列是第一列孔徑範圍內的平均孔徑。

表格的第三列是孔體積增量。

表格的第四列是累積孔體積。孔體積增量相加即得累積孔體積。如上述表格中:0.004472+0.002826≈0.007297(含四捨五入)

表格的第五列和第六列分別是孔面積增量和累積孔面積。孔面積增量相加即得累積孔面積。

BJH 報告的第二個內容即累積孔體積圖,如下圖所示。Larger代表的是一種作圖方式,還可選擇Smaller。

 

 

在Larger這個圖中,含義是:大於等於 1.78nm 的孔的累積孔體積為 0.0525。

 

 

在Smaller這個圖中,含義是:小於等於 238nm 的孔的累積孔體積為0.0525。
BJH 報告的第三個內容,即 BJH 吸附 dV/dD 孔體積分佈圖和 dV/dlogD 孔體積分佈圖(如下兩個圖所示)。兩個報告的含義是一樣的,只是前者更能體現出小孔區域的資訊,後者能更清晰的體現出大孔區域的資訊。

 

 

 

BJH 脫附的報告內容與 BJH 吸附報告內容完全一致,只是使用的計算點為等溫線的脫附而已,而 BJH 的吸附報告採用的計算點是等溫線的吸附。

 

資料來源:micromeritic官網

若您對此產品有興趣,歡迎蒞臨明技公司-micromeritic產品網頁或www.micromeritics.com參觀