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物理吸附|BET方程的前提和假设有哪些?

2025/4/18 15:32:11 北京华锐捷科技有限公司

前言     


测定表面积有许多方法,如气体吸附法,X射线小角度衍射法,直接测量法等。不同的样品采用不同的方法。目前最通用的方法是气体吸附法。       


研究者们对气体吸附法测定表面积的可能性进行过许多理论研究,其中以Brunauer,Emmett和Teller建议的模型和计算公式最为著名,BET方法(根据作者姓名的第一个字母)被公认为测量固体表面积的标准方法。主流标准GBT19587-2020,ISO9277-2010中提及到的公认的符合BET理论的吸附方法有三种,分别为:氮气77K吸附,氩气87K吸附,氪气77K吸附来计算比表面积。     


那么,BET方程是不是什么条件都可以使用呢?答案是否定的。让我们来看看BET理论成立的一些前提有哪些?


理论假设条件                


BET理论的吸附模型接受了Langmuir吸附模型的一些假设,即认为固体表面是均匀的,分子在吸附和脱附时不受周围分子的影响。但与Langmuir吸附模型不同的是,BET理论同时认为: 


1. 固体表面可以靠范德华力吸附分子,形成第一层吸附层,而吸附的分子还可以靠范德华力再吸附更多的分子,形成第二层、第三层、······,以至无限多层吸附层。 


2. 不一定第一层吸附满后才开始进行多层吸附,而是第一次吸附和多层吸附可以同时进行。 


3. 在第一层未覆盖部分的吸附和第一层的脱附之间有一个动平衡,同样,第一层与第二层,第二层与第三层,······,也都存在着这样的动平衡。如图1多分子层吸附模型。 


4. 第一次吸附产生 的吸附热由气体和固体表面相互作用力决定。第一次吸附热大于N+1层。 


5. 假定第二层及以上各层分子吸附的性质与在液体中凝聚性质一样,等于吸附质的液化热。


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结语               


除了以上核心假设,还有一些其它假设,比如气体分子对固体表面是浸润的,发生吸附的孔、壁是刚性的,BET方程是基于介孔、大孔以及无孔的材料的等等。       


所以,各位小伙伴,BET方程不是随意一个气体吸附条件(氢气77K/氧气77K等)就可以直接拿来计算比表面积的哦!你还知道其它的假设吗?欢迎给我们留言讨论。


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