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那些你不知道的t-plot

閱讀:4016      發(fā)布時間:2021-1-15
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前言

t-plot法,是分析材料微孔孔體積,,微孔表面積和外表面積的一種方法,。在使用t-plot法時,厚度值上下限的選擇是確定微孔體積的一個重要參數(shù),。本文對t-plot方法進行了簡單的介紹,,以便能夠?qū)-plot法有一個基礎的認知,,便于在物理吸附測試結束后,更好的理解和使用t-plot法去進行數(shù)據(jù)分析,。

 

t-plot法簡介

t-plot法能夠用于固體微孔體積的確定,,即便是在微孔和中孔都存在的情況下,也都可以得到微孔的體積,??偹苤匠醢l(fā)生在微孔中,,以便使微孔中由其孔和孔壁能量場疊加所產(chǎn)生的過大的勢能達到飽和,。當微孔被填充飽和之后,隨著相對壓力的升高,,開始充填介孔,。終,可獲得一條由I型等溫線和IV型等溫線組合而成的吸附等溫線,。我們可從可從P/PO值接近于1時的相對壓力較高點的氣體吸附量計算出總孔體積,。等溫吸附線如下圖所示。

 

 

圖1 等溫吸附線
 

 

使用測試得到的等溫吸附線數(shù)據(jù),,我們可以通過t-plot法區(qū)分微孔和介孔,,從而,估算出微孔體積和微孔表面積,。由于微孔一般是在非常低的相對壓力下充填,,相對壓力越低,分布屬性和t-curve的表現(xiàn)就越好,。因此,,在進行物理吸附測試時,盡量從更低的相對壓力開始吸附測試,,結果會更好一些,。

 

關于厚度值的上下限

t-curve是氣體吸附的圖像表示,用cm3/g表示,,在確定平衡壓力的條件下,,它是其對應壓力下吸附膜的統(tǒng)計厚度的函數(shù)。含孔結構的吸附物統(tǒng)計厚度(用t表示)可用Halsey方程或Harkins and Jura方程計算,。

 

圖2中所示的曲線,,是從t-plot中獲得的。此處,,點(1)代表一個拐點,,此拐點位于t-curve其中兩點的切線的交叉處。點(1)表示微孔的充填完成及介孔充填的開始。切線(2)直接穿過t-curve的平坦部分,,將此條切線外推至Y軸,,即可得到微孔的體積。曲線的平坦部分和切線上的任意兩點都可用于決定t的限度,。每一點到X軸的垂線決定了t的值(大值和小值),。因此,在圖二的例子中,,小值和大值分別為8和16埃 (Å),。

 

將這兩個t值輸入到報告選項中,就會獲得新的t-plot曲線,,切線直接穿過平坦區(qū)域,,外延到Y軸。此時,,按以下方程將一定量的被吸附的氣體體積轉換為等量的液體體積,,即可獲取微孔體積數(shù)據(jù),。

Vgas (cm3/g STP) x 0.0015468 = Vliquid

 

圖2 t-plot曲線示例
 
總結
 

本文簡單的介紹了關于t-plot的意義和厚度值上下限選擇,。t-plot是我們在物理吸附測試后,常用到的一種數(shù)據(jù)分析方法,,能夠有助于我們獲取材料的微孔表面積,、微孔體積和外表面積數(shù)據(jù),對材料結構物性分析具有重大意義,。我們可以通過使用各種類型的物理吸附儀,,例如美國麥克儀器公司的ASAP系列,Tristar系列以及3Flex系列等型號的物理吸附儀獲取材料的等溫吸脫附曲線數(shù)據(jù),,再使用Microactive數(shù)據(jù)處理軟件,,進行厚度值的選擇,以獲取材料的微孔表面積,、微孔體積和外表面積數(shù)據(jù),。

 

 

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