实验 3 沸石分子筛的水热合成及其比表面积、微孔体积和孔径分布
测定
一、 实验目的
1. 学习和掌握 NaA、NaY 和 ZSM-5 分子筛的水热合成方法。
2. 了解静态氮吸附法测定微孔材料比表面积、微孔体积和孔径分布的原理及方法。
3. 在 Sorptomatic-1900 吸附仪上测定分子筛样品的比表面积、微孔体积和孔径分布。
二、 实验原理
1. 沸石分子筛的结
沸石分子筛是一
在许多工业过程包括
其配位的氧原子,基
成各式各样的沸石分
α笼
β笼
α笼和β笼是A
成,同时聚成十二个
由八个六元环和六个
筛属立方晶系,晶胞
围成一个α笼,α笼
平均孔径为 4 Å,称
Y型分子筛具有相同
构与合成
类重要的无机微孔材料,具有优异的择形催化、酸碱催化、吸附分离和离子交换能力,
催化、吸附和离子交换等有广泛的应用[1]。沸石分子筛的基本骨架元素是硅、铝及与
本结构单元为硅氧四面体和铝氧四面体,四面体可以按照不同的组合方式相连,构筑
子筛骨架结构。
(a)
(b) (c)
图 3.1 分子筛晶穴结构示意图
八面沸石笼
(a) A 型 (b) X、Y 型 (c) ZSM-5
、X和Y型分子筛晶体结构的基础。α笼为二十六面体,由六个八元环和八个六元环组
四元环,窗口最大有效直径为 4.5 Å,笼的平均有效直径为 11.4 Å;β笼为十四面体,
四元环相连而成,窗口最大有效直径为 2.8 Å,笼的平均有效直径为 6.6 Å。A型分子
组成为Na12(Al12Si12O48).27H2O。将β笼置于立方体的八个顶点,用四元环相互连接,
之间可通过八元环三维相通,八元环是A型分子筛的主窗口,见图 3.1(a)。NaA(钠型)
为 4A分子筛,离子交换为钙型后,孔径增大至约 5 Å,而钾型的孔径约为 3 Å。X型和
的骨架结构,区别在于骨架硅铝比例的不同,习惯上,把SiO2/Al2O3比等于 2.2~3.0
1
2
的称为X型分子筛,而大于 3.0 的叫做Y型分子筛。类似金刚石晶体结构,用β笼替代金刚石结构中的碳原
子,相邻的β笼通过一个六方柱笼相接,形成一个超笼,即八面沸石笼,由多个八面沸石笼相接而形成X、
Y型分子筛晶体的骨架结构,见图 3.1(b);十二元环是X型和Y型分子筛的主孔道,窗口最大有效直径为 8.0
Å。阳离子的种类对孔道直径有一定影响,如称作 13X型分子筛的NaX,平均孔径为 9~10 Å,而称为 10X
型分子筛的CaX平均孔径在 8~9 Å,Y型分子筛的平均孔径随着硅铝比和阳离子种类的不同而变化。ZSM-5
分子筛属于正交晶系,具有比较特殊的结构,硅氧四面体和铝氧四面体以五元环的形式相连,八个五元环
组成一个基本结构单元,这些结构单元通过共用边相连成链状,进一步连接成片,片与片之间再采用特定
的方式相接,形成ZSM-5 分子筛晶体结构,见图 3.1(c)。因此,ZSM-5 分子筛只具有二维的孔道系统,不
同于A型、X型和Y型分子筛的三维结构,十元环是其主孔道,平行于a轴的十元环孔道呈S型弯曲,孔径为
5.4 × 5.6 Å,平行于c轴的十员环孔道呈直线形,孔径为 5.1 × 5.5 Å。
常规的沸石分子筛合成方法为水热晶化法,即将原料按照适当比例均匀混合成反应凝胶,密封于水热
反应釜中,恒温热处理一段时间,晶化出分子筛产品。反应凝胶多为四元组分体系,可表示为
R2O-Al2O3-SiO2-H2O,其中R2O可以是NaOH、KOH或有机胺等,作用是提供分子筛晶化必要的碱性环境或者结
构导向的模板剂,硅和铝元素的提供可选择多种多样的硅源和铝源,例如硅溶胶、硅酸钠、正硅酸乙酯、
硫酸铝和铝酸钠等。反应凝胶的配比、硅源、铝源和R2O的种类以及晶化温度等对沸石分子筛产物的结晶类
型、结晶度和硅铝比都有重要的影响。沸石分子筛的晶化过程十分复杂,目前还未有完善的理论来解释,
粗略地可以描述分子筛的晶化过程为:当各种原料混合后,硅酸根和铝酸根可发生一定程度的聚合反应形
成硅铝酸盐初始凝胶。在一定的温度下,初始凝胶发生解聚和重排,形成特定的结构单元,并进一步围绕
着模板分子(可以是水合阳离子或有机胺离子等)构成多面体,聚集形成晶核,并逐渐成长为分子筛晶体。
鉴定分子筛结晶类型的方法主要是粉末X-射线衍射,各类分子筛均具有特征的X-射线衍射峰,通过比较实
测衍射谱图和
衍射数据,可以推断出分子筛产品的结晶类型。此外,还可通过比较分子筛某些特征衍
射峰的峰面积大小,计算出相对结晶度,以判断分子筛晶化状况的好坏。
2. 比表面积、孔径分布和孔体积测定原理和方法
比表面积、孔径分布和孔体积是多孔材料十分重要的物性常数[2,3]。比表面积是指单位质量固体物质具
有的表面积值,包括外表面积和内表面积;孔径分布是多孔材料的孔体积相对于孔径大小的分布;孔体积
是单位质量固体物质中一定孔径分布范围内的孔体积值。等温吸脱附线是研究多孔材料表面和孔的基本数
据。一般来说,获得等温吸脱附线后,方能根据合适的理论方法计算出比表面积和孔径分布等。为此,必
须简要说明等温吸脱附线的测定方法。
所谓等温吸脱附线,即对于给定的吸附剂和吸附质,在一定的温度下,吸附量(脱附量)与一系列相
对压力之间的变化关系。最经典也是最常用的测定等温吸脱附线的方法是静态氮气吸附法,该法具有优异
的可靠度和准确度,采用氮气为吸附质,因氮气是化学惰性物质,在液氮温度下不易发生化学吸附,能够
准确地给出吸附剂物理表面的信息,基本测定方法如下:先将已知重量的吸附剂置于样品管中,对其进行
抽空脱气处理,并可根据样品的性质适当加热以提高处理效率,目的是尽可能地让吸附质的表面洁净;将
处理好的样品接入测试系统,套上液氮冷阱,利用可定量转移气体的托普勒泵向吸附剂导入一定数量的吸
附气体氮气。吸附达到平衡时,用精密压力传感器测得压力值。因样品管体积等参数已知,根据压力值可
算出未吸附氮气量。用已知的导入氮气总量扣除此值,便可求得此相对压下的吸附量。继续用托普勒泵定
量导入或移走氮气,测出一系列平衡压力下的吸附量,便获得了等温吸脱附线。
获取等温吸脱附线后,需根据样品的孔结构的特性,选择合适的理论方法推算出表面积和孔分布数据。
一般来说,按孔平均宽度来分类,可分为微孔(小于 2 nm)、中孔(2~50 nm)和大孔(大于 50 nm),不
同尺寸的孔道表现出不同的等温吸脱附特性。对于沸石分子筛而言,其平均孔径通常在 2 nm 以下,属微
孔材料。由于微孔孔道的孔壁间距非常小,宽度相当于几个分子的直径总和,形成的势场能要比间距更宽
的孔道高,因此表面与吸附质分子间的相互作用更加强烈。在相对压很低的情况下,微孔便可被吸附质分
子完全充满。通常情况下,微孔材料呈现 I 型等温吸附线型,见图 15.2。这类等温线以一个几乎水平的平
台为特征,这是由于在较低的相对压力下,微孔发生毛细孔填充。当孔完全充满后,内表面失去了继续吸
附分子的能力,吸附能力急剧下降,表现出等温吸附线的平台。当在较大的相对压力下,由微孔材料颗粒
之间堆积形成的大孔径间隙孔开始发生毛细孔凝聚现象,表现出吸附量有所增加的趋势,即在等温吸附线
上表现出一陡峭的“拖尾”。
由于 BET 方程适用相对压范围为 0.05~0.3,该压力下沸石分子筛的微孔已发生毛细孔填充,敞开平
面上 Lagmuir 理想吸附模型也不合适,均带来较大误差,目前常采用 D-R 方程来推算微孔材料的比表面积,
尽管该法仍不十分完善。
1947 年,Dubinin和Radushkevich提出了一个由吸附等温线的低中压部分来描述微孔吸附的方程,即
D-R方程[4],他们认为吸附势A满足以下方程
)/ln( 0 ppRTA = (3.1)
吸
附
量
V
相对压p/p0
图 3.2 I 型等温吸附线
3
式中:p为平衡压力,p0 为饱和压力。
引入一个重要的参数 θ — 微孔填充度
0/WW=θ (3.2)
式中:W0 为微孔总体积,W为一定相对压下已填充的微孔体积。
假设 θ 为吸附势 A 的函数,
)/( βφθ A= (3.3)
式中:β 为由吸附质决定的一个特征常数。
假设孔分布为 gauss 分布,于是
])(exp[ 2βθ
Ak−= (3.4)
式中:k 为特征常数。
将(15.1)和(15.2)式代入(15.4)式,得 D-R 方程
]))/ln((exp[ 2020 ppRT
kWW β−= (3.5)
变化后可得
2
00 ))/(log(loglog ppDww −= (3.6)
式中: 2)(β
TBD = ,B 为吸附剂结构常数。
因此,在一定相对压范围内以logW对(logp0/p)2作图可得到一条直线,截距值可计算出微孔总体积W0。
比表面积还需借助另外一个近似
来推算。Stoeckli等人指出[5],假设微孔为狭长条形,则微孔的
平均宽度L0与吸附能E0有关,关系式如下
)/4.11/(8.10)( 00 molkJEnmL −= (3.7)
其中,吸附能E0由吸附质和微孔材料的表面性质决定。于是,比表面积可通过下式计算得到
)(/)/(2000)/( 0
3
0
2 nmLgcmWgmS = (3.8)
同样,由于微孔环境的特殊性,其孔径分布的计算也有别于中孔和大孔材料。目前,有两种理论可以
较好地描述微孔孔径分布,即Horvath-Kawazoe (DHK)方程和Density Functional Theory (DFT)方程,后
者非常复杂,此处仅简要说明DHK方程[6]。
1983 年,Horvath 和 Kawazoe 二人提出了 DHK 方程,认为微孔吸附势能 Ф满足以下方程
4
])()()()[(
)2(
441010
4
2211
zdzdzdzd
ANAN
−−+−−++
+= σσσσσφ (3.9)
式中:N1、N2、A1、A2分别由吸附数量、吸附质和孔壁原子的极性、直径等决定,d和z分别是微孔半径和吸
附质原子与孔心的间距,σ由二者决定。
势能函数U0可用以下方程描述
aPUp
pRT += 0
0
)ln( (3.10)
式中:Pa描述吸附质和孔壁相互作用。
关联(15.9)和(15.10)两个方程式
dz
zdzdzdzdd
ANANK
p
pRT
z
z
])()()()[(
]2[)2(
)ln( 441010
21
4
2211
0 −
−+−−++−−
+= ∫− σσσσσσσ
(3.11)
积分后得
]
)
2
2(3
)
2
2(9)
2
(3)
2
(9
[
]2[
)ln(
321
4
921
10
321
4
921
10
21
4
2211
0
σσ
σ
σσ
σ
σσ
σ
σσ
σ
σσσ
+−
−
+−
−+−+−−
+=
d
dd
ANAN
RT
K
p
p
(3.12)
上述方程描述出微孔孔径和相对压力之间的关系,因已假设微孔为狭长条形,一定孔径对应的孔体积
W 可通过数学公式求出,因此可得到微孔体积相对于孔径的分布曲线,即孔径分布图。
三、 实验仪器与试剂
1.仪器
SORPTOMATIC 1900 型比表面和孔径分析仪(意大利 CARLO ERBA 仪器公司),磁力
搅拌器,机械搅拌器,电热烘箱,马福炉,水热反应釡。
2.试剂
氢氧化钠,硫酸铝,25%硅溶胶,硅酸钠,四丙基溴化铵(TPABr)。
5
6
四、 实验步骤
1. 分子筛的制备
(1)NaA 型分子筛
反应胶配比为Na2O∶SiO2∶Al2O3∶H2O = 4∶2∶1∶300。具体实验步骤为:在 250 mL的烧杯中,将 13.5
g NaOH和 12.6 g Al2(SO4)3·18H2O溶于 130 mL的去离子水中,在磁力搅拌状态下,用滴管缓慢加入 9 g 25
%的硅溶胶,充分搅拌约 10 min,所得白色凝胶转移入洁净的不锈钢水热反应釜中,密封,放入恒温 80 ℃
的电热烘箱中,6 h后取出。将反应釜水冷至室温,打开密封盖,抽滤洗涤晶化产物至滤液为中性,移至
表面皿中,放在 120℃的烘箱中干燥过夜,取出称重后置于硅胶干燥器中存放。
(2)NaY 型分子筛
NaY型分子筛的制备需在反应胶中添加Y型导向剂,提供Y型分子筛晶体成长的晶核,才能高选择性地
完成晶化过程。Y型导向剂反应胶配比为Na2O∶SiO2∶Al2O3∶H2O = 16∶15∶1∶310。具体实验步骤为:在
250 mL的烧杯中,将 18.4 g NaOH溶解于 42.6 mL的去离子水中,冷却后,在搅拌状态下缓慢注入 60 mL
硅酸钠溶液(SiO2浓度为 5 mol/L,Na2O浓度为 2.5 mol/L),然后用滴管缓慢滴加 20 mL的 1 mol/L硫酸铝
溶液,均匀搅拌 30 min,室温下陈化 24 h以上。
反应胶最终配比为Na2O∶SiO2∶Al2O3∶H2O = 4.5∶10∶1∶300,导向剂含量为 10%(以SiO2物质的量
为参比)。具体实验步骤为:在 250 mL的烧杯中,将 8.2 g NaOH溶解于 50 mL去离子水中,冷却后分别加
入 16.7 g Y型导向剂和 40.8 g 25%硅溶胶,均匀搅拌 10 min,在强烈机械搅拌状态下,用滴管缓慢加入
18 mL 1 mol/L硫酸铝溶液,充分搅拌约 10 min,所得白色凝胶转移入洁净的不锈钢水热反应釜中,密封,
送入恒温 90℃的电热烘箱中,24 h后取出。将反应釜水冷至室温,打开密封盖,抽滤洗涤晶化产物至滤液
为中性,移至表面皿中,放在 120℃烘箱中干燥过夜,取出称重后置于硅胶干燥器中存放。
(3)ZSM-5 分子筛
ZSM-5 分子筛的合成体通常含有有机胺模板剂,模板剂对形成特定晶体结构的分子筛有诱导作用。反
应胶配比为Na2O∶SiO2∶Al2O3∶TPABr∶H2O = 6∶60∶1∶8∶4000。具体实验步骤为:在 150 mL烧杯中将
1.2 g NaOH、3.5 g四丙基溴化铵(TPABr)和 1.1 g Al2(SO4)3·18H2O溶解在 100 mL去离子水中,然后加
入 24 g 25%硅溶胶,充分搅拌约 20 min,所得白色凝胶转移入洁净的不锈钢水热反应釜中,密封,送入
恒温 180℃电热烘箱中, 72 h后取出。将反应釜水冷至室温,打开密封盖,抽滤洗涤晶化产物至滤液为中
性,转移到表面皿中,放在 120℃烘箱中过夜。将干燥样品移至瓷坩锅,放入马福炉中 650 ℃焙烧 8 h 除
去有机模板剂,取出称重后置于硅胶干燥器中存放。
2. 比表面积、微孔体积和孔径分布测定
7
用精度为万分之一的电子天平准确称取 0.2 g 左右的干燥分子筛粉末,转移至吸附仪样品管中,用少
量真空油脂均匀涂抹玻璃磨口,套上考克并旋紧阀门,接入吸附仪的预处理脱气口。设置预处理温度为
300℃,缓慢打开考克阀门。样品处理的目的是使样品表面清洁。约处理 2 h 后,转移至吸附仪测试口上
进行氮气等温吸附线的测定,具体操作步骤见附录一,测试完毕后,取下样品管,回收样品并清洁样品管。
五、 数据记录与处理
用 Milestone-200 软件分别处理 NaA、NaY 和 ZSM-5 分子筛的数据,其中比表面积和微孔体积的计算
选用 Dubinin 法,孔径分布用 Horv./Kaw 法。记录各样品的比表面积、平均孔径和微孔体积数据,并打印
孔径分布图。
表 3.1 NaA、NaY 和 ZSM-5 分子筛的产量、比表面积、平均孔径和微孔体积
分子筛 产量/ g 比表面积/ m2/g 微孔体积/ cm3/g 平均孔径/ nm
NaA
NaY
ZSM-5
六、 思考
1. 进行等温吸附线测试前,为何要对样品抽真空及加热处理?将样品管从预处理口转移至
测试口时,应注意些什么?
2. 比较 NaA、NaY 和 ZSM-5 沸石分子筛等温吸附线形状的差异,确定其为第几类等温吸附
线型,并简要分析比表面积和微孔体积大小与等温吸附线之间的关联。
3. 比较 NaA、NaY 和 ZSM-5 沸石分子筛晶体主窗口的理论直径和实测平均孔径的大小顺序,
并试说明二者的区别。
参考文献
[1] 徐如人, 庞文琴, 屠昆岗. 沸石分子筛的结构与合成. 吉林: 吉林大学出版社, 1987. 1-47
[2] Gregg S J, Sing K S W, 吸附、比表面与孔隙率. 高敬宗等译. 北京: 化学工业出版社, 1989.1-41
8
[3] 严继民, 张启元, 高敬宗. 吸附与凝聚:固体的表面与孔. 第二版. 北京: 科学出版社, 1986.1-6
[4] Paul A W and Clyde O, Analytical Methods in Fine Particle Technology, USA: Norcross, Micromeritics Instrument Corporation, 1997.
71-73
[5] Stoeckli F, Progress in Surface and Membrane Science. New York: Academic Press, 1975. 1-70
[6] Paul A W and Clyde O, Analytical Methods in Fine Particle Technology, USA: Norcross, Micromeritics Instrument Corporation, 1997.
73-75
附录一 SORPTOMATIC-1900 吸附仪使用指南
SORPTOMATIC-1900 型吸附仪系意大利卡劳尔巴(CARLO ERBA)仪器公司出品,采用经典的静态氮吸附
法测定样品的比表面积、孔体积及孔径分布。
一、基本测定范围
1. 比表面积、总孔体积或者微孔体积的测定。
2. 微孔、中孔和大孔(<300 nm)孔径分布的测定。
二、主要操作规程
1. 开机
接通电源,将机体背后的电源(SUPPLY)及机械泵(PUMP)的开关打向 ON 的方向。
2. 样品的预处理
称一定量的样品并根据样品的性质在烘箱或马福炉中热处理一定时间后,在其干燥状态下准确称重,
置干燥器中备用。
把已称重样品通过玻璃漏斗加入样品管中,用丝布堵塞管口,以防止抽空过于猛烈时样品进入管路;
在样品管的磨口下半区域涂抹少许真空油脂,并取相应的考克套上,向同一方向旋转数圈,确认密封良好
后,上紧弹簧,将考克阀门旋紧。
接入吸附仪的预处理脱气口,打开抽真空按钮,缓慢地旋动考克,注意控制真空度小于 400 Pa 以下,
9
否则样品易被吸入管路;此刻可同时设置所需热处理温度值(实际温度 = 设定值×10 ℃),打开相应的
加热控制按钮,灯亮表示加热进行中。
不同类样品所需处理时间长短不同,但处理后真空度必须小于 6 Pa;关闭样品管考克及相应的加热和
抽真空开关,旋下样品管,转移到测试口上。
3.气路系统准备
打开压缩空气瓶总阀,调节减压阀的压力指示为 3×105 Pa,调节主机右前面板上的空气调节阀使压
力指示为 2.5×105 Pa 。
打开氮气瓶(纯度在99.99%以上),并调节主机右前板上的GAS1调节阀使压力指示在6×104~8×104 Pa
之间。
把主机控制面板上的吸附气体切换阀置于 GAS1 位置。
将已预处理的样品管接入测试口,按顺序打开 V4、V2,对测试的气路系统和样品管进行抽真空,抽空
至 6 Pa 左右。
4. 仪器面板参数设定
按照测样的要求设置冲程顺序、冲程次数、吸附/脱附等,面板按键说明如下:
(1)LOAD PRES. 表示面板的数字显示器上显示压力,单位为 mmHg。
(2)CND TIME 表示设定时间,触动后进入时间设定状态,当 SEC 灯亮时表示时间单位为秒钟,否则
为分钟。
(3)1、1/2、1/4 分别表示引入不同体积的冲程档,1 表示满活塞体积进气或脱气,1/2 表示半活塞
体积,1/4 则表示 1/4 活塞体积。应根据实际需要设定不同档冲程的次数。
(4)SEQ 表示冲程顺序的设置,比如:
444(1/4 = 1,1/2 = 0,1 = 0),表示始终以 1/4 档进脱气;
222(1/4 = 0,1/2 = 1,1 = 0),表示始终以 1/2 档进脱气;
422(1/4 = 6,1/2 = 1,1 = 0),表示先以 1/4 档进气 6 次,后均为 1/2 档;
211(1/4 = 0,1/2 = 6,1 = 1),表示以 1/2 档进气 6 次后,均为 1档。
(5)REM 为联机操作开关,必须开启。
(6)Ads/Des 吸脱程序设定:
指示灯亮表示—吸脱附等温线均测量;
指示灯暗表示—仅测吸附等温线。
10
(7)CLG 为液氮储罐自动补充输送开关,即表示 V5 阀的开与关。
(8)ENTER 键为设定值生效的确认键,类似于键盘的回车键。
5. MILESTONE-200 软件的设置和使用
(1) 打开计算机,进入 Miles200 软件界面;
(2) 进入菜单 Sample info., 输入操作人、日期、样品名、处理条件、样品的质量和
真密度;
(3) 进入菜单 Acquisition Par., 输入分析循环模式(Ads+Des, or Ads)、冲程顺序、
不同档冲程数(需与仪器面板设置值完全一致)、最小饱和蒸汽压、吸附测定结束压力、脱附测定结束压
力、文件名及存储目录;
(4) 进入菜单 Analyt. Condition,设定比表面积、孔体积和孔径分布等分析方法;
(5) 进入菜单 Calc. & Report,显示比表面积、孔体积和孔径分布等结果并打印。
6. 样品测试
(1) 在仪器面板和 milestone-200 软件中设置好所需的测试和分析参数;
(2) 样品管抽空至真空度为 6 Pa 左右,进行液氮饱和蒸汽压校正。具体步骤如下:进
入 Instrument Parameters 菜单中,点击“Sorpt.Calibration”按钮,出现“please make vacuum on
sorptomatic”提示,按“OK”;旋紧考克,关闭 V2,V4 阀门,卸下样品管,出现“please set sorptomatic
to full scale pressure”后,按“OK”;接着输入当时的大气压值,按“OK”退出;
(3) 重新将样品管抽空至真空度为 6 Pa 左右,扣上保温夹,装上液氮冷阱和储罐,打开 V5(CLG)阀门;
(4) 进入 run 菜单,点击“start acquisition” 开始采集数据;
(5) 测试完毕后,按 stby 开关停止吸附仪工作,关闭 V5,取下液氮冷阱和样品管;
(6) 读取并打印结果。
三、实例 — 测定 Y 型分子筛的比表面积、微孔体积以及孔分布
1. 面板设置
设置冲程顺序为 422,其中 1/4 = 15,1/2 = 1,1 = 0,表示先以 1/4 档进气 15 次,
后均为 1/2 档。设置的目的是为保证低相对压下测量数据的精度和缩短整个吸附等温线测量的时间;开启
REM 联机控制和激活 ACT 开关,设置 Ads/Des 开关为关闭,即仅测定吸附等温线,由吸附线即可推算出分
子筛材料的比表面积、微孔体积以及孔分布。
11
2. 软件设置
(1) 进入菜单 load method, 调入样品管相应的参数文件;
(2) 进入菜单 Sample info., 输入操作人、日期、样品名、处理条件、样品的质量和真密度;
(3) 进入菜单 Acquisition Par., 输入分析循环模式 — Ads、冲程顺序 — 422、不同档冲程数 —
(15,1,0)、最小饱和蒸汽压 — 720 Torr、吸附测定结束压力 — 760 Torr 和文件名;
(4) 进入菜单 Calc. & Report,设定结果分析方法,Area calc. Method—Dubinin,Pore size
method—Horv./Kaw。
3. 样品测试
称取约 0.2 g 的 Y 型分子筛样品,在 300℃下抽真空处理 3 h 左右后,转移到测试口,
校正液氮饱和蒸汽压,随后点击“start acquisition” 开始测试。
4. 数据处理
进入 View Graphics 菜单,显示出样品的氮等温吸附线,点击相应的选项,可得到比
面积、微孔体积以及孔分布结果,进行记录或者打印。
四、操作注意事项
1. 结束运行或中途停止运行后,一定要在对样品管抽空的情况下,取下液氮冷阱,否则可
能因样品管中气体的剧烈热膨胀而造成破坏;
2. 需测脱附等温线时(通常在孔分布测量过程中),饱和限制压力一般设为 750(Torr),若设置值太高,
可能无法正常转入脱附等温线的测定,造成测试失败,甚至导致仪器损坏;
3. 样品预处理时,通常需要在室温下预抽空一段时间后,再开始热处理,目的为防止一些
样品瞬间释放出太多的水汽或杂质,导致样品变性或者被抽走流失;
4. 勿将样品管在低温和加热状态之间随意转移,否则可能导致样品管破裂;通常需待管温
与室温无太大差别后,再进行操作;
5. 面板参数的设定应与 MILESTONE-200 软件的设定参数相一致,否则可能引起仪器故障。