Chương 1 TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
2.3. Các phương pháp đặc trưng vật liệu
2.3.6. Phương pháp đẳng nhiệt hấp phụ khử hấp phụ N2 (BET)
* Nguyên tắc:
Bề mặt riêng xác định theo phương pháp BET (gọi là BET) là tích số của số
phân tử bị hấp phụ với tiết diện ngang của một phân tử chiếm chỗ trên bề mặt vật rắn. Diện tích bề mặt riêng được tính theo công thức [123]:
S = nm.Am.N (m2/g) (2.5)
Trong đó: S: diện tích bề mặt (m2/g), nm: dung lượng hấp phụ (mol/g) Am: diện tích bị chiếm bởi một phân tử (m2/phân tử)
N: số Avogadro (số phân tử/mol)
Trường hợp hay gặp nhất là hấp phụ vật lý của Nitơ (N2) ở 77 K có tiết diện ngang của bằng 0,162 nm2. Nếu Vm được biểu diễn qua đơn vị cm3/g và SBET là m2/g thì ta có biểuthức:
SBET = 4,35.Vm (2.6)
Với Vm là thể tích của lớp hấp phụ đơn phân tử tính cho một gam chất hấp phụ trong điều kiện tiêu chuẩn. Lượng khí bị hấp phụ V được biểu diễn thông qua
thể tích chất bị hấp phụ là đại lượng đặc trưng cho số phân tử bị hấp phụ, phụ thuộc vào áp suất cân bằng P, nhiệt độ T, bản chất của khí và bản chất của vật liệu rắn. Thể tích khí bị hấp phụ V là một hàm đồng biến với áp suất cân bằng. Khi áp suất tăng đến áp suất hơi bão hòa Po, người ta đo các giá trị thể tích khí hấp phụ ở các áp suất tương đối (P/Po) thì thu được đường “đẳng nhiệt hấp phụ”, còn khi đo V với P/Po giảm dần thì nhận được đường “đẳng nhiệt khử hấp phụ”.
*Thực nghiệm:
Trong đề tài này, phương pháp đẳng nhiệt hấp phụ - khử hấp phụ N2 được thực hiện ở nhiệt độ 77 K, trên máy TriStar-3000 của Mỹ tại Trường Đại học Sư
48
phạm Hà Nội, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội và Viện Hóa học - Viện Hàn lâm và Khoa học Công nghệ Việt Nam.