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技术文章
纳米粉体材料的比表面积
点击次数：3733 发布时间：2016/9/8 15:19:42
纳米粉体材料的比表面积
比表面积是单位质量物质的表面积（㎡/g），它是超细粉体材料，特别是纳米粉体材料最重要的物性之一，是用于评价他们的活性、吸附、催化等多种性能的重要物理属性。因此在各种超细粉体材料的研究、制造和应用过程中，测定其比表面积是十分重要的。随着超细粉体材料和纳米材料的迅猛发展，生产和应用各种超微氧化锌、氧化铝、碳酸钙、钴酸锂、锰酸锂、碳黑、石墨等几乎所有粉体材料的领域都需测定产品的比表面积，测定比表面积的仪器已成为许多研究单位、大专院校和工厂不可缺少的重要设备。
测定比表面积的方法繁多，如邓锡克隆发射法（Densichron Examination）、溴化十六烷基三甲基铵吸附法（CTAB）、电子显微镜测定法（Electronic Microscopic Examination）；着色强度法（Tint trength）、氮吸附测定法（NitrogenSurface Area）等。E. M. Nelson 通过各种方法比较认为低温氮吸附法是最可靠、最有效、最经典的方法。美国ASTM、国际ISO 均已列入测试标准（D3037和ISO－4650），我国也把该方法列为国家标准（GB-10517）， 2003 年又列入了纳米粉体材料的检测标准。
氮吸附比表面仪是在气相色谱原理的基础上发展而成的。它是以氮气为吸附质，以氦气或氢气为载气,两种气体按一定比例混合，使达到指定的相对压力，然后流过粉体材料样品.当样品管放入液氮（－196℃）保温杯时，粉体材料对混合气中的氮气发生物理吸附，而载气不被吸附。这时在色谱工作站（气体传感器系统）出现一个吸附峰。当将液氮杯移走时粉体样品重新回到室温，被吸附的氮气就脱附出来，在工作站上即出现与吸附峰相反的脱附峰。吸附峰或脱附峰的面积大小正比于样品表面吸附的氮气的多少，也可认为是正比于粉体样品的表面积。取一个标样，比如已知比表面积的粉体材料，或已知容积的纯氮气，在工作站中得到一个标样峰，通过标准峰与待测样品脱附峰面积的对比，即可以最终获得比表面积。
测定比表面积的方法繁多，如邓锡克隆发射法（Densichron Examination）、溴化十六烷基三甲基铵吸附法（CTAB）、电子显微镜测定法（Electronic Microscopic Examination）；着色强度法（Tint trength）、氮吸附测定法（NitrogenSurface Area）等。E. M. Nelson 通过各种方法比较认为低温氮吸附法是最可靠、最有效、最经典的方法。美国ASTM、国际ISO 均已列入测试标准（D3037和ISO－4650），我国也把该方法列为国家标准（GB-10517）， 2003 年又列入了纳米粉体材料的检测标准。
氮吸附比表面仪是在气相色谱原理的基础上发展而成的。它是以氮气为吸附质，以氦气或氢气为载气,两种气体按一定比例混合，使达到指定的相对压力，然后流过粉体材料样品.当样品管放入液氮（－196℃）保温杯时，粉体材料对混合气中的氮气发生物理吸附，而载气不被吸附。这时在色谱工作站（气体传感器系统）出现一个吸附峰。当将液氮杯移走时粉体样品重新回到室温，被吸附的氮气就脱附出来，在工作站上即出现与吸附峰相反的脱附峰。吸附峰或脱附峰的面积大小正比于样品表面吸附的氮气的多少，也可认为是正比于粉体样品的表面积。取一个标样，比如已知比表面积的粉体材料，或已知容积的纯氮气，在工作站中得到一个标样峰，通过标准峰与待测样品脱附峰面积的对比，即可以最终获得比表面积。
原创作者：北京贝士德分析仪器研究院
