表2. 国产静态容量法比表面仪与进口比表面仪的比较
序号
比较内容
国产静态容量法比表面仪
进口静态容量法比表面仪
1
原理方法
静态容量法
静态容量法
2
总体系统
全自动、真空、吸附/脱附等温线测定、预处理、专用软件等完整系统
全自动、真空、吸附/脱附等温线测定、预处理、专用软件等完整系统
3
真空系统
极限真空度6.7×10-2Pa
极限真空度6.7×10-2Pa
使用涡轮分子泵时可达10-6Pa
4.
分析站
薄膜电容式压力传感器
分析站数量1~2个
精度±0.15%
压力范围 0~133KPa
薄膜电容式压力传感器
分析站数量1~5个
(分析站数量越多价格越高)
精度±0.15%
压力范围 0~133KPa
5.
氮分压控制
精度 0.0005
压力测试点最小间隔0.01
等温曲线测点可>100点
平衡压力最小可到0.0005
精度 0.0005
压力测试点最小间隔0.01
等温曲线测点可 >100点
平衡压力最小可到0.0005
6.
测量气体
除氮气外,根据用户要求可改用氪、二氧化碳等
除氮气外,根据用户要求可改用氪、二氧化碳等
7.
测试功能
BET比表面
Laugmuir比表面
等温吸附曲线
等温脱附曲线
BJH孔径分布(微分分布、积分分布)总孔体积、平均孔径
由吸附等温曲线分析孔径分布
由脱附等温曲线分析孔径分布
t-图法微孔分析
具有样品真密度测量功能
BET比表面
Laugmuir比表面
等温吸附曲线
等温脱附曲线
BJH孔径分布(微分分布、积分分布)总孔体积、平均孔径
由吸附等温曲线分析孔径分布
由脱附等温曲线分析孔径分布
t-图法微孔分析
具有样品真密度测量功能
8
测试范围和精度
比表面 0.01至无规定上限
介孔孔径2~400nm
微孔孔径2 ~ 0.7nm
精度±2%
比表面 0.01至无规定上限
介孔孔径 2~400nm
微孔孔径 2 ~ 0.7nm
精度±2%
采用分子泵的仪器测量下限更低,比表面下限0.001
微孔下限0.35nm
采用分子泵的仪器都很贵
9.
孔径分布数据处理模型
介孔分析:BJH孔径分布,包括积分分布和微分分布,总孔体积、平均孔径,最可积孔径
微孔分析:t-图法,αs法,HK法、SF法、D&R法
包含多种核心文件库,随技术的进步与发展,对用户免费升级
介孔分析:BJH孔径分布,包括积分分布和微分分布,总孔体积、平均孔径,最可积孔径
微孔分析:t-图法,αs法,HK法、SF法、D&R法、NLDFT法等
10
预处理
同机设有两个预处理工位
也可配置4~6位真空预处理
装置
同机设有两个预处理工位
也可配置4~6位真空预处理
装置
3. 如何选择国产比表面及孔径分析仪
由以上分析可归纳如下几点:
1.我国氮吸附比表面及孔径分析仪的发展过程可归纳为三个阶段:动态直接对比法比表面测定仪→动态比表面及孔径分布测定仪→静态容量法比表面及孔径分布测定仪,从易到难、从低到高、从简单到复杂,技术含量不断提高,功能不断完善,性能不断接近国际先进水平;
2.以上三大类仪器都还有其存在的价值:动态直接对比法比表面测定仪简单、快速,适合于比表面的快速测定,以及测定与标准样品吸附特性相同的材料;动态比表面及孔径分布测定仪实现了BET比表面的测定,与国际接轨,其功能可扩展至介孔孔径分布的测定,但目前还不能测定完整的吸附/脱附等温曲线,受动态色谱法本身的局限其孔径分布的测量范围和精度都还不够理想;静态容量法比表面及孔径分布测定仪的研发成功,是我国比表面及孔径分布仪向国际先进水平接近的重要标志,其功能齐全,方法先进且与国际的发展方向一致,测量的精度、范围、稳定性、自动化程度都比动态色谱法有了显著提高,对提高我国在该领域的测试水平有极其重要的意义;
3.用户对国产静态容量法比表面及孔径分布测定仪的成功给与了高度评价和热烈欢迎,尤其在高等院校,教学与科研的要求都比较高,近年来,北京大学(深圳研究生院)、北京中医药大学、华东理工大学、武汉大学、新疆大学、江南大学、渭南师范大学、四川核燃料公司等近二十个单位,购买了国产静态容量法比表面及孔径分析仪,对其性能和质量非常满意,很多学校也正在筹划中;
4. 结论:国产静态容量法比表面及孔径分析仪功能齐全、方法先进且与国际接轨、测试的
精度高、质量稳定,最接近国际先进水平,信价比高是目前最适合我国高校采用的仪器。