许多人造材料(如二氧化硅、氧化铝、碳和沸石)的性能和质量与材料的表面积直接相关。为了测量材料的 BET 表面积,表面积分析仪首先需要用氦气测量样品池的自由空间,以准确计算体积。然后,仪器向样品池中注入精确量的氮气,并计算从测量的自由空间吸附的氮气量。这是验证材料特性的宝贵工具,但通常这些测量时间很长。在生产环境中,BET 表面积结果的快速响应时间和可靠的精度至关重要,因此非常需要能够快速测定表面积的吸附分析仪。用于 BELSORP 吸附分析仪的新型 BELCONTROL 软件专为满足这些高通量行业需求而设计。
介绍 BELCONTROL
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BELSORP BET 比表面积分析仪具有独特的型号,最多可有 4 个样品端口,每个端口都配有专用的压力传感器,用于同时测量。借助全新改进的 BELCONTROL 软件,BELSORP MINI X 现在是 最小、最轻、最快的多点 BET 比表面积分析仪。所有气体吸附分析仪都需要自由空间测量,以准确计算吸附的气体体积。测量每个样品的自由空间可能是一个漫长的过程,如果输入死体积值而不是测量,则可能会出现通量和精度问题。在过程控制和质量控制环境中,减少测量时间对于快速反馈生产至关重要。有些设备可能需要一个多小时才能确定样品池的死体积,然后等温线需要更多时间。借助 BELCONTROL,BELSORP MINI X、MAX G 和 MAX X 现在可以同时测量自由空间、等温线 和 在不到 30 分钟的时间内计算多达 4 个样品的 BET 表面积。无论表面积标准需要 5 个点、3 个点还是一个点来计算 BET 表面积,新的 BELCONTROL 软件都专为质量控制测试而设计,可在不牺牲精度的情况下最大限度地提高样品通量。
BET 表面积测量时间取决于几个因素,例如同时测量的样品数量、收集的数据点数量以及样品的表面积。如果加载了以前的可用空间,则可以在 10 分钟内确定 BET 表面积。但是,由于空闲空间每天的变化,进入空闲空间可能会引入不一致。使用 BELCONTROL 对多达 4 个样品的自由空间测量只需不到 15 分钟。
Free Space (可用空间) 是样品池的体积,不包括样品的体积。计算 BET 表面积的唯一方法是首先测量样品池的体积。这是用氦气完成的,因为即使在低温下,氦气通常也不会吸附到任何材料上。
气体吸附和 BET 表面积对于任何与固体-气体相互作用相关的材料都很重要。用于炼油的沸石催化剂、用于过滤的碳吸附剂、用于催化或分离的二氧化硅或氧化铝载体、用于气体储存和分离的 MOF 或 COF 吸附剂以及电池材料。这些材料的表面积直接关系到它们在最终应用中的性能,可靠的 BET 表面积表征对于量化该性能非常重要。