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摘 要

比表面积是衡量物质特性的重要参量，其大小与颗粒的粒径、形状、表面缺陷及孔结构密切相关；同时，比表面积的大小对物质其他的物理及化学性能能产生很大的影响，特别是随着颗粒粒径的变小，比表面积成为衡量物质特性的一项非常重要的参量，如目前广泛应用的纳米材料。比表面积测定分析有专用的比表面积测试仪。

目前得到微孔材料比表面积最通用的方法是吸附等温线用BET方程关联求取比表面积，用I点法关联吸附等温线可以只靠单独的一点求取比表面积。而本文采用微分曲线加和法求取比表面积，这种方法直接通过对吸附等温线的导数形式在固定的压力范围拟合 ln(P/P₀)lt;-2.68(0lt;P/P₀lt;0.07)求取比表面积。由于这种比表面积也是直接来自吸附等温线，但却有着与BET，I点法不同的吸附机理，固可能为BET，I点法的结果提供另外一种解释。

关键词 比表面 BET方程 微孔 微分曲线加和法

ABSTRACT

Specific surface area is one of the important parameters to measure material properties, The size is closely related to the particle size, shape, surface defect, and the pore structure; At the same time, the size of the specific surface area can produce large effect with other physical and chemical properties , especially with smaller particle size, specific surface area has been a very important parameter to measure physical properties, such as the widely application of nanometer materials. There is a specific surface area tester to measure specific surface area.

The usual ways to get the specific surface area of microporous materials is to use BET equation to treat nitrogen adsorption isotherms. With the use of I-point method , the specific surface area can get just by one single point. In this paper ,the derivative isotherm summation (DIS) method was used to calculate the specific surface area. The specific surface area can get just by fitting the derivative isotherm in the fixed pressure range,ln(P/P₀)lt;-2.68(0lt;P/P₀lt;0.07). The specific surface area also comes from treating the adsorption isotherms, but has different adsorption mechanism with BET and I-point method .It may provide another explanation for BET and I-point specific surface area.

KEYWORDS: specific surface area; BET equation; micropore ; derivative isotherm summation

目 录

摘 要……………………………………………………………... I

ABSTRACT………………………………………………………………….…II

第一章 绪论 1

1.1 前言 1

1.2 吸附材料 1

1.2.1 吸附剂的定义 1

1.2.2 衡量吸附剂主要指标 1

1.2.4 常见吸附剂分类 1

1.3 吸附等温线 3

1.3.1 吸附的定义 3

1.3.2 吸附现象的本质-物理吸附和化学吸附 3

1.3.3 吸附平衡与吸附等温线 4

1.3.4 Langmuir方程 …………………………………………….…6

1.3.5 BET方程……………………………………………………..7

1.4 比表面积及计算比表面积的方法 7

1.4.1 比表面积定义 8

1.4.2 比表面积计算方法 8

1.5基于BET吸附理论I点法……………………………………………..9

1.6本课题的方法—微分曲线加和法……………………………………..9

1.7 本论文的研究内容及意义 11

第二章 实验部分 12

2.1 实验仪器和药品 12

2.2 实验对象 13

2.3 吸附材料的制取与合成 13

2.3.1 活性炭 13

2.3.2 MIL-101……………………………………………………...13

2.3.3 SBA-15 13

2.3.4 13X沸石分子筛 ……………………………………….........13

2.4 吸附等温线的获得……………………………………………….…14

第三章 实验结果及讨论

3.1 各物质吸附等温线………………………………………………….15

3.2 各物质吸附等温线用BET方程，I点法关联的结果………………………15 3.3 各物用DIS法求取的结果……………………………………………………18

第四章 实验结论 .22

参考文献 23

致 谢 24

第一章 绪论

1.1 前言

吸附作用指的是一种物质的原子或分子附着在另一种物质表面上的过程-----物质在界面上变浓的过程。界面上的分子与相里面的分子所受的作用力不同而引起的。吸附分为物理吸附和化学吸附，本文所讨论的为物理吸附过程。

对于那些应用吸附分离或气体储存的多孔材料来说比表面积是一个重要的参数。因为一般高的比表面积就对应着高的吸附量。目前最通用的比表面积是基于BET公式计算的比表面积。而BET方程计算比表面时没考虑表面实际上是不均一的，即存在不同的吸附位点，因而对微孔材料用BET方程求比表面积会有不同的结果出现。而实际中的比表面积时固定唯一的。

微分曲线加和法，这是一种基于表面的不均一性，进行多位点回归计算的方法。在考虑多位点的同时还考虑分子间的相互作用力。而本文采用微分曲线加和法来拟合计算微孔的比表面积。

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