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吸着ゼミナール:比表面積

マイクロ孔を持つサンプルの比表面積測定

BETの論文にはⅠ型の等温線にBET理論は適用してはならないと書かれている。しかし、材料評価の上では比表面積は重要なパラメータであり、マイクロ孔を持つ材料に対して比表面積はよく計算されている。では何が問題で、どのようにすればよいのだろうか?

 

問題点

1.マイクロ孔はその径が2 nm以下であり、ガス吸着はその細孔径の制約から数分子しか吸着できず、多分子層形成ができない。これはBET理論と矛盾する。

マイクロ孔内への吸着イメージ

2.マイクロ孔はその細孔の曲率が大きく、表面積計算に分子の投影面積に関係する吸着断面積を利用するので過小評価する。

マイクロ孔内での比表面積評価

解決策

1.相対圧の低いところ(0.05 – 0.1)付近の直線性のよいところを利用する。この時C値が正になるように注意する。

Ⅰ型等温線とBET-plot

2.I型の等温線の場合、あくまで比表面積ととらえ、幾何学表面積ではないと考える。この考え方は、実際のアプリケーションにおいて比表面積は吸着量や反応性とよい関係があり、必ずしも幾何学的表面積がアプリケーションに有効ではないことを意味する。

 

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