Micromeritics TriStar II Plus
높은 처리량의 BET 표면적 분석기
정밀한 가스 흡착 분석을 통해 물질에 대한 인사이트를 확보하십시오
가스 흡착은 가스 분자가 고체 물질의 표면에 달라붙는 기본 공정입니다. 이러한 현상은 재료 과학, 촉매제 및 환경 기술을 포함한 다양한 과학 및 산업 분야에서 핵심적인 역할을 합니다.
가스 흡착은 크게 물리 흡착과 화학 흡착의 두 가지 유형으로 분류할 수 있으며, 각각 고유한 상호 작용 메커니즘에 의해 이루어집니다. 이러한 프로세스는 물질 특성에 대한 중요한 통찰력을 제공하여 과학자와 엔지니어가 표면적과 다공성, 촉매 동작을 분석할 수 있도록 합니다.
Micromeritics 가스 흡착 분석기는 물질의 표면적과 기공 구조의 특성을 분석하는 데 적합합니다. 이 기기는 제어된 압력 및 온도 조건에서 흡착된 가스의 양을 측정하여 물질 다공성, 기공 크기 분포 및 비표면적에 대한 자세한 정보를 제공합니다. 이러한 데이터는 제약, 배터리 재료, 흡착제 개발과 같은 산업 분야에 필수적입니다.
화학 흡착 분석을 위한 Micromeritics 화학 흡착 분석기는 물질의 화학적 반응성과 활성 표면 부위를 평가할 수 있도록 설계되었습니다. 이러한 시스템은 가스-표면 상호작용의 강도와 양을 측정함으로써 촉매의 특성을 분석하고, 표면 반응을 모니터링하고, 수소화, 균열 및 재형성과 같은 공정에서 촉매 성능을 최적화하는 데 도움을 줍니다. 이러한 기능은 에너지 및 화학 산업에서 연구 및 프로세스 개발을 촉진하는데 매우 유용합니다.
Micromeritics의 고급 기술은 재현 가능한 결과와 강력한 데이터를 보장하여 연구자들이 특정 응용 분야의 물질 속성을 완벽하게 이해하고 최적화할 수 있도록 합니다.
Brunauer-Emmett-Teller (BET) 이론은 물질의 비표면적을 측정하기 위해 널리 채택된 방법입니다. 질소 가스(N₂)는 일반적으로 표면과의 호의적인 상호 작용으로 인해 흡착제로 널리 사용됩니다. BET 방정식을 사용하여 다양한 압력에서 흡착된 가스의 양을 분석하면, 물질의 표면적을 쉽게 계산할 수 있습니다.
![[Gas adsorption - bet surface area diagram.jpg] Gas adsorption - bet surface area diagram.jpg](https://dam.malvernpanalytical.com/68a33efb-2875-43f8-9f37-b26e00a51333/Gas%20adsorption%20-%20bet%20surface%20area%20diagram_Original%20file.jpg)
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![[Gas adsorption - bet surface area diagram - linearised graph.jpg] Gas adsorption - bet surface area diagram - linearised graph.jpg](https://dam.malvernpanalytical.com/daba6e91-d18f-44fb-ac92-b26e00a51180/Gas%20adsorption%20-%20bet%20surface%20area%20diagram%20-%20linearised%20graph_Original%20file.jpg)
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| 물질의 BET 표면적은 표면에 흡착된 가스 분자 또는 원자의 첫 번째 단일 층의 부피인 단층 용량으로 계산됩니다. | BET 방정식은 BET 변환 플롯의 기울기와 y-절편으로부터 단층 용량을 편리하게 계산할 수 있도록 선형화되어 있으며, 유효한 BET 계산을 위해 충분히 높은 상관 계수(일반적으로 0.999)를 달성해야 합니다. |
가스 흡착은 물질 다공성의 특성 분석과 구조 분석을 지원합니다. 가스 압력이 증가할수록 물질 내부의 기공이 채워지게 시작합니다. 이 과정은 작은 기공에서 시작하여 큰 기공으로 진행되며, 모든 기공이 포화 상태가 될 때까지 진행됩니다. 전체적으로 가스 흡착은 직경 ~0.35nm에서 ~400nm까지의 범위의 기공에 적용됩니다. 등온선 곡선의 세부 사항을 일련의 압력 대 흡착된 양으로 정확하게 표현하면 여러 가지 방법(이론 또는 모델)을 적용하여 기공 크기 분포를 결정할 수 있습니다.
| 분류 | 크기 | 일반적인 계산 모델 |
|---|---|---|
| 마이크로포어 | < 2nm | 밀도 함수 이론(DFT) M-P 방법 두비닌 플롯(D-R, D-A) Horvath Kawazoe(H-K) t-플롯(총 미세 기공 면적) |
| 메소포어 | 2~50nm | Barrett, Joyner and Halenda(BJH) 밀도 함수 이론(DFT) Dollimore-Heal(DH) |
| 매크로포어 | > 50nm | Barrett, Joyner and Halenda(BJH) 밀도 함수 이론(DFT) Dollimore-Heal(DH) |
| *특별 고려 사항 | > 400nm | 400nm를 초과하는 기공의 경우, 수은 침입 기공 측정법(페이지 링크)과 같은 다른 기법이 사용됩니다. 이 기술은 3nm부터 11,000μm까지의 대형 기공에 대한 통찰력을 제공합니다. |
가스 흡착 분석은 물질 속성에 대한 자세한 정보를 제공하고 공정 및 제품의 최적화를 가능하게 함으로써 다양한 산업 분야에서 중요한 역할을 합니다. 아래는 주요 응용 분야와 이러한 응용 분야가 다양한 분야에 어떠한 이점을 제공하는지 설명합니다.
촉매의 성능은 표면적, 다공성, 활성 부위 가용성에 크게 영향을 받습니다. 화학 흡착과 같은 가스 흡착 기술은 촉매 표면을 정확하게 특성 분석하여 연구자들이 분산, 금속-지지체 상호 작용, 흡착 강도 등의 특성을 평가할 수 있도록 도와줍니다. 이러한 데이터는 화학 합성, 석유 정제, 배기가스 제어 같은 공정에서 반응 효율성을 최적화하는 데 매우 중요합니다.
약물 개발 시 분말 의약품의 표면적과 다공성은 용해도, 용해율, 생체 이용률에 직접적인 영향을 줍니다. 가스 흡착 기기는 이러한 특성을 분석하여 약물 제형이 최적의 성능, 안정성, 전달력을 갖추도록 설계합니다. 이는 흡입용 약품과 조절 방출형 제형에 특히 중요합니다.
리튬 이온과 고체 배터리와 같은 에너지 저장 기술의 경우, 전하 축적과 이온 운송 능력을 향상하기 위해 표면적이 넓고 다공성이 제어되는 전극 물질이 필수적입니다. 가스 흡착 분석을 통해 이러한 물질의 특성을 정확하게 평가할 수 있으므로 용량이 높고 오래 지속되며 보다 효율적인 배터리를 개발하는 데 지원할 수 있습니다.
가스 흡착은 오염물질 포집과 제거를 위한 물질(활성탄소, 제올라이트 등)을 연구하는 데 중요한 역할을 합니다. 연구자들은 흡착 용량, 기공 구조 및 가스 고체 상호작용을 분석하여 온실가스, 휘발성 유기 화합물 및 중금속 포착을 위한 물질을 최적화할 수 있습니다. 이 기술은 보다 깨끗한 공기, 물, 지속 가능한 산업 관행을 지원합니다.
가스 흡착 분석은 이러한 산업 전반에서 물질 연구 및 혁신을 발전시키기 위한 필수 도구로서 제품 개발 및 공정 최적화를 위해 정확하고 실행 가능한 데이터를 제공합니다.
수은 침투 및 모세관 유동
물리 흡착과 화학 흡착은 가스 흡착의 기본적인 형태입니다. 차이점은 아래 표에 강조 표시되어 있습니다.
| 물리 흡착(물리적인 방식의 흡착) | 화학 흡착(화학적인 방식의 흡착) |
|---|---|
| 비선택적 | 선택적 |
| 약한 상호작용(반 데르 발스) | 강력한 상호작용(화학적 결합) |
| 낮은 에너지 | 높은 에너지 |
| 가역적 | 비가역적 및 가역적 |
Malvern Panalytical은 업계를 선도하는 Micromeritics의 기기를 통합하여 물질 특성 분석을 위한 정확하고 신뢰할 수 있는 데이터를 제공하는 가스 흡착 분석용 고급 솔루션을 제공합니다. 이러한 시스템은 기본 표면적 측정부터 심도 있는 다공성 및 촉매 분석까지, 다양한 응용 분야에서 사용할 수 있도록 설계되었습니다.
높은 처리량의 BET 표면적 분석기
TriStar II Plus는 일상적인 표면적과 다공성 측정에 적합한 3개의 스테이션이 있는 다목적 기기입니다.
Brunauer-Emmett-Teller(BET) 이론을 사용하여 비표면적을 판단하고, 다른 가스 흡착 모델을 사용하여 기공 크기 분포를 판단하므로 재료 과학, 제약 및 흡착제 개발 분야에 적합합니다.
이러한 솔루션을 통해 연구자와 산업 전문가들이 물질 속성에 대한 심도 있는 통찰력을 확보하여 혁신적인 제품과 효율적인 프로세스를 개발할 수 있도록 지원합니다. Malvern Panalytical의 전문성이 Micromeritics의 검증된 기술과 결합되어 신뢰할 수 있는 결과를 보장하고 가스 흡착 분석 요구 사항을 지원합니다.
![[TriStar II Plus - Micromeritics - scientists operational.jpg] TriStar II Plus - Micromeritics - scientists operational.jpg](https://dam.malvernpanalytical.com/3194f0a9-a313-40e6-9c3b-b26c010dec92/TriStar%20II%20Plus%20-%20Micromeritics%20-%20scientists%20operational_Original%20file.jpg)
BET 표면적 기록, 샘플 준비 방법, 분석 매개변수 설정, 그리고 BET 측정을 위한 Micromeritics 소프트웨어에 대해 알아보세요.
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| 가스 흡착 | |
| BET 표면적 |