比表面積是單位質量物質的表面積(㎡/g),它是超細粉體材料,特別是納米粉體材料zui重要的物性之一,是用于評價他們的活性、吸附、催化等多種性能的重要物理屬性。因此在各種超細粉體材料的研究、制造和應用過程中,測定其比表面積是十分重要的。隨著超細粉體材料和納米材料的迅猛發展,生產和應用各種超微氧化鋅、氧化鋁、碳酸鈣、鈷酸鋰、錳酸鋰、碳黑、石墨等幾乎所有粉體材料的領域都需測定產品的比表面積,測定比表面積的儀器已成為許多研究單位、大專院校和工廠*的重要設備。
測定比表面積的方法繁多,如鄧錫克隆發射法(Densichron Examination)、溴化十六烷基*基銨吸附法(CTAB)、電子顯微鏡測定法(Electronic Microscopic Examination);著色強度法(Tint trength)、氮吸附測定法(NitrogenSurface Area)等。E. M. Nelson 通過各種方法比較認為低溫氮吸附法是zui可靠、zui有效、zui經典的方法。美國ASTM、ISO 均已列入測試標準(D3037和ISO-4650),我國也把該方法列為國家標準(GB-10517), 2003 年又列入了納米粉體材料的檢測標準。
氮吸附比表面儀是在氣相色譜原理的基礎上發展而成的。它是以氮氣為吸附質,以氦氣或氫氣為載氣,兩種氣體按一定比例混合,使達到的相對壓力,然后流過粉體材料樣品.當樣品管放入液氮(-196℃)保溫杯時,粉體材料對混合氣中的氮氣發生物理吸附,而載氣不被吸附。這時在色譜工作站(氣體傳感器系統)出現一個吸附峰。當將液氮杯移走時粉體樣品重新回到室溫,被吸附的氮氣就脫附出來,在工作站上即出現與吸附峰相反的脫附峰。吸附峰或脫附峰的面積大小正比于樣品表面吸附的氮氣的多少,也可認為是正比于粉體樣品的表面積。取一個標樣,比如已知比表面積的粉體材料,或已知容積的純氮氣,在工作站中得到一個標樣峰,通過標準峰與待測樣品脫附峰面積的對比,即可以zui終獲得比表面積。
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