Phương pháp phổ biến để xác định diện tích bề mặt riêng của một chất rắn là
đo sự hấp phụ của N2 hoặc một số khí khác có khả năng thâm nhập vào tất cả các
mao quản và tính toán diện tích bề mặt riêng dựa vào đường đẳng nhiệt hấp phụ. Phương pháp BET (Brunauner Emmett Teller) là phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất để xác định diện tích bề mặt của vật liệu.
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Chuyên ngành Hóa môi trường
35
Hình 2.3 . Các dạng đường đẳng nhiệt hấp phụ - giải hấp N2 theo phân loại của
IUPAC
Đường đẳng nhiệt kiểu I tương ứng với vật liệu mao quản nhỏ hoặc không có mao quản. Kiểu II và III là của vật liệu mao quản có mao quản lớn (d > 50 nm). Kiểu IV và kiểu V quy cho vật liệu có mao quản trung bình có chứa một vòng trễ. Kiểu bậc thang VI rất ít gặp.
Diện tích bề mặt riêng BET của vật liệu được xác định theo công thức:
SBET = (Vm/M).N.Am..d (2.3)
Trong đó: d - khối lượng riêng phân tử của chất bị hấp phụ
M – khối lượng mol phân tử của chất bị hấp phụ
Am - tiết diện ngang của một phân tử chiếm chỗ trên bề mặt
chất hấp phụ. Trường hợp thường dùng nhất là hấp phụ vật lý (N2) ở 77 K, tại nhiệt độ
đó, tiết diện ngang Am = 0,162 nm2
N - số Avôgađrô (N = 6,023.1023 phân tử/ mol)
Vm tính theo đơn vị cm3.g-1, diện tích bề mặt tính bằng m2.g-1,
d=1251g/m3, M=28g/molthì diện tích BET:
SBET = 4,35.Vm (2.4)
Phương pháp đẳng nhiệt hấp phụ - giải hấp được sử dụng để xác định đặc trưng cho cấu trúc vật liệu mao quản trung bình. Dựa vào các số liệu đo được ta có
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Chuyên ngành Hóa môi trường
36
thể xác định được các thông số về cấu trúc như diện tích bề mặt riêng, thể tích mao quan, sự phân bố kích thước mao quản.
Phương pháp hấp phụ-giải hấp đẳng nhiệt được sử dụng để xác định đặc trưng cho cấu trúc vật liệu xốp. Mẫu oxit graphen được xác định diện tích bề mặt,
thể tích mao quản, sự phân bố kích thước mao quản tạiKhoa Hóa học – Trường Đại
học Sư phạm Hà Nội.