Đẳng nhiệt hấp phụ - khử hấp phụ N2 là một phương phỏp được sử dụng phổ biến để xỏc định diện tớch bề mặt và tớnh chất xốp của vật liệu [3, 96].
Hai phương trỡnh Langmuir và BET được sử dụng rộng rói để xỏc định diện tớch bề mặt xỳc tỏc:
Phương trỡnh đẳng nhiệt Langmuir [90]:
1 .
m m
P P
V V V K (2.10)
Trong đú, K là hằng số cõn bằng Langmuir, P là ỏp suất cõn bằng, V là thể tớch của chất khớ bị hấp phụ ở ỏp suất P, Vm là thể tớch của khớ bị hấp phụ đơn lớp bóo hũa tớnh cho 1 gam chất hấp phụ.
Phương trỡnh BET được mụ tả như sau [19]:
0 0 1 1 m m P C P V P P V C V C P (2.11)
Trong đú, P0 là ỏp suất hơi bóo hũa của chất khớ bị hấp phụ ở nhiệt độ thực nghiệm, C là hằng số BET
Xõy dựng giản đồ P/[V(P0 – P)] phụ thuộc vào P/P0 thu được một đường thẳng (Hỡnh 2.2). Từ hệ số gúc của đường thẳng (tg) và giao điểm của đường thẳng với trục tung cho phộp xỏc định được Vm và hằng số C.
0 P/P0 P/[V(P0-P)] A tg C - 1 Vm.C OA 1 Vm.C
Hỡnh 2.2. Đồ thị biểu diễn sự biến thiờn của P/[V(P0 – P)] theo P/P0
Trong trường hợp hấp phụ N2 ở 77 K, tiết diện ngang của một phõn tử nitơ chiếm chỗ trờn bề mặt chất hấp phụ là 0,162 nm2. Nếu Vm biểu diễn qua đơn vị cm3.g-1 thỡ diện tớch bề mặt riờng SBET (m2.g-1) của chất hấp phụ được tớnh theo phương trỡnh:
SBET = 4,35.Vm (2.12)
Trong luận ỏn này, phương phỏp hấp phụ - khử hấp phụ nitơ ở 77 K được đo trờn mỏy Micromeritics ASAP 2020, cỏc mẫu được hoạt húa ở 150o
C trong 3 giờ dưới ỏp suất chõn khụng trước khi đo.