2021-10-09
α圖(tu)法（SPE法：扣除孔的(de)(de)(de)影響）可以(yi)計算不同材料的(de)(de)(de)各自比表面積和微孔孔容(rong)。α s圖(tu)是將吸(xi)附(fu)等溫線(xian)上（相對(dui)(dui)壓(ya)(ya)(ya)力p/p0（橫坐標(biao)(biao)）和吸(xi)附(fu)量(liang)V（縱坐標(biao)(biao)））轉化(hua)α s，并為(wei)以(yi)α s為(wei)橫坐標(biao)(biao)，吸(xi)附(fu)量(liang)V為(wei)縱坐標(biao)(biao)軸作(zuo)圖(tu)，其基于(yu)α s標(biao)(biao)準曲線(xian)[相對(dui)(dui)壓(ya)(ya)(ya)力p/ p0（橫坐標(biao)(biao)），每個相對(dui)(dui)壓(ya)(ya)(ya)力點的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)量(liang)V，p/p0=0.4對(dui)(dui)應(ying)的(de)(de)(de)V0.4，轉化(hua)為(wei)無量(liang)綱值(zhi)（V/V0.4）即 αs（縱坐標(biao)(biao)））]。從α圖(tu)上分析(xi)的(de)(de)(de)結(jie)果（表面積和孔容(rong)）與t圖(tu)法相同。由于(yu)α s是無量(liang)綱的(de)(de)(de)，沒有下限值(zhi)的(de)(de)(de)條件限制，可以(yi)得(de)出極(ji)低壓(ya)(ya)(ya)力下的(de)(de)(de)詳細(xi)信息（微孔情況），而t-圖(tu)法需要(yao)考慮吸(xi)附(fu)層(ceng)的(de)(de)(de)厚度t(nm)。
圖(tu)1是(shi)用BELSORP MAX測試堿性(xing)活性(xing)炭(tan)（AX21）在(zai)超低(di)相對壓力(li)(P/ P0=1E-9)下開始的(de)(de)吸附等溫(wen)線（N2@77.4 K）。這個等溫(wen)線為I-b型，預示著存在(zai)微孔。圖(tu)2是(shi)AX21，活性(xing)炭(tan)（CB：#51）和(he)石(shi)墨化碳黑（GCB：LGC2102）的(de)(de)α s曲線疊加圖(tu)，來比(bi)較其表(biao)面(mian)性(xing)質(zhi)的(de)(de)差異。由于AX21與(yu)CB二者的(de)(de)α s曲線相似，可(ke)認為AX21的(de)(de)表(biao)面(mian)性(xing)質(zhi)與(yu)CB接近(jin)。
圖1 活性碳AX21的吸(xi)附等(deng)溫(wen)線(xian)（N2@77.4K）
圖2 活性炭AX21，CB，GCB的 αs曲線(xian)比(bi)較(jiao)
圖 3 左側的圖是使用 CB（紅色）和 GCB（藍色）作為標準 α s 曲線的AX21 的 α s-圖。每個 α-圖 有兩個峰（微孔填充），從原點看到的個峰，存在極微孔（孔徑<0.7 nm）時，出現填充彎折（F swing），存在超微孔（0.7 nm <孔徑<2 nm）時第二個峰出現凝聚彎折（C swing）。直線①和③是連接原點和兩峰之間峰谷的最低點的兩條線。將直線①和③的斜率（圖 3 左）代入到方程 1，得到總表面積（微孔和外表面積之和：ASPE），將切線②（圖3右）的斜率代入到方程 1，得到外表面積和總孔容積。以上結果以及BET-圖法的計算結果如表 1 所示。BET比表面積（2648 m2 g-1）不是用GCB作為參考αs曲線得到的比表面積（1860 m2 g-1），而是用CB 作為參考 αs 曲線計算的接近于 CB的比表面積（2645 m2 g-1）。因此，可(ke)以認為AX21的(de)表(biao)(biao)面(mian)性(xing)質與CB相近(jin)。通過(guo)這種(zhong)方式，α圖能夠計算表(biao)(biao)面(mian)積和微孔容積，能通過(guo)參考(kao)αs曲線的(de)軌(gui)跡評估(gu)材料的(de)表(biao)(biao)面(mian)性(xing)質。
圖(tu)(tu)3 活(huo)性炭AX21的α s 曲(qu)線(xian)（參(can)考(kao)α s曲(qu)線(xian)：CB，GCB（左圖(tu)(tu)），參(can)考(kao)α s曲(qu)線(xian)：CB（右圖(tu)(tu)））
表1 活性炭AX21的比表面積，孔結構計算
該樣(yang)品AX21的微(wei)孔的計算在第16篇(HK法(fa)研究(jiu)活性炭AX21的微(wei)孔結構)中給出。
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