流动吸附法测定比表面积bet.pptx

流动吸附法测定比表面积(BET)江继军副教授()2017年9月21日现代化学实验与技术(物理化学)目录概念、背景、原理一仪器、步骤、注意事项二数据处理、误差分析三问题讨论、实验评价四思考题、文献、书籍五一、概念比表面积是指单位质量物料所具有的总面积。分外表面积、内表面积两类。国标单位m2/g。理想的非孔性物料只具有外表面积;有孔和多孔物料具有外表面积和内表面积。什么是比表面?表面面积影响药品的溶解速度、工业触媒的活性、水泥的水化速度、空气和水的净化剂的吸附能力,以及大多数粉末和多孔材料的加工等。每当固体物质被分割成较小的颗粒时,新的表面就形成了,从而表面面积增加了。例如:仅仅1克活性碳的表面面积就可能达到2000平方米之多!表面特性一、概念面积确定一、概念、背景、原理超轻型泡沫铝液体孔吸音实验室多孔炭材料6活性炭MOF>2nm2-50nm>50nm微孔介孔大孔天然到人工合成,无序到有序传统无机多孔材料新兴框架多孔材料1999年,金属-有机框架(MOF)多孔化合物迅速发展2005年,共价-有机框架(COF)多孔化合物被合成分子筛1756年发现天然沸石1954年,A型和X型分子筛工业化生产1972年,Mobil公司科学家合成高硅分子筛1982年,UCC公司科学家合成磷酸铝分子筛1992年,Mobil公司科学家合成介孔材料古代利用木炭进行脱色、干燥、防腐一、背景吸附材料:工业分离、净化、干燥催化材料:石油加工、石油化工、煤化工、精细化工离子交换材料:日用化工、放射性废料、工厂废液无机多孔材料传统应用领域7能源气体H2、CH4净化、储存、运输环境气体CO2、NOx捕集、分离、转化手性药物药物输送环境、能源、生物、医药、纳米、信息……新型框架多孔材料应用领域新一代多孔材料—面向国家重大需求新物质创造与转化的化学过程能源可持续发展中的关键科学问题材料设计与制备的新原理与新方法科学前沿、基础研究:国家中长期科学和技术发展规划纲要一、背景8COF-1CôtéScience2005,310,1166有机合成走向三维有序MOF-,1999,402,276配位组装进程有机反应进程一、背景9引发激烈的国际合成竞赛多孔材料比表面积对比Nature,1999Science,2005Nature,2004JACS 、背景10应用性材料:手性催化、分离材料Kim,,404,982Lin,,2,838Kitagawa,,1,696Yaghi,,2,439记忆材料传输材料传动材料识别材料膜材料热泵材料感应材料前瞻性未来材料智能材料、动态响应材料手性药物一、背景