Micromeritics TriStar II Plus
High throughput BET surface area analyzer
透過精準的氣體吸附分析，徹底發揮對材料的洞見
氣體吸附是氣體分子黏附在固體材料表面的基本製程。此現象對於各種科學和產業應用至關重要，包括材料科學、催化作用和環境技術。
氣體吸附可大致分為兩種不同類型：物理吸附和化學吸附，每種類型都由獨特的相互作用機制驅動。這些過程提供對材料特性的關鍵洞見，使科學家和工程師能夠分析表面積、孔隙率和催化行為。
Micromeritics 氣體吸附分析儀是分析材料表面積和孔隙結構特性的理想選擇。這些儀器可測量在受控壓力和溫度條件下吸附的氣體量，從而提供有關材料孔隙率、孔隙大小分布和比表面積的詳細資訊。此類資料對於製藥、電池材料和吸附劑開發等產業至關重要。
對於化學吸附研究，Micromeritics 化學吸附分析儀旨在評估材料的化學反應性和活性表面位點。這些系統測量氣體表面相互作用的強度和數量，有助於分析催化劑特性、監測表面反應，並最佳化氫化、裂解和重整等製程中的催化劑效能。這種功能對於能源和化學工業的催化研究和製程開發而言非常寶貴。
Micromeritics 的先進技術能確保可再現的結果和可靠的資訊，使研究人員可充分瞭解和最佳化其特定應用領域的材料特性。
Brunauer-Emmett-Teller (BET) 理論是測量材料比表面積時廣泛採用的方法。通常會使用氮氣 (N₂) 用作吸附物，因為它與大多數表面具有良好的相互作用。BET 方程式透過分析不同壓力下吸附的氣體量，計算出材料的表面積。
![[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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| 材料的 BET 表面積是根據單層體積計算得出，而單層體積是吸附在表面之第一單層氣體分子或原子的體積。 | BET 方程式線性化後，便可方便地根據 BET 變換圖的斜率和 y 截距計算單層體積，這必須達到對有效 BET 計算而言足夠高的相關係數，通常為 0.999。 |
氣體吸附法可以對材料孔隙率進行特性分析和結構分析。隨著氣壓增加，材料內的孔隙會開始填充。此流程會從較小的孔隙開始進行，然後進展到較大的孔隙，直到所有孔隙都飽和。整體而言，氣體吸附法適用於直徑約 ~0.35 nm 至 ~400 nm 的孔隙。等溫線的細節準確地表示為一系列壓力與吸附量的關係後，就可以應用多種不同的方法 (理論或模型) 來確定孔隙大小分布。
| 分類 | 粒徑 | 典型計算模型 |
|---|---|---|
| 微孔 | <2 nm | 密度泛函理論 (DFT) Method Dubinin Plots (D-R、D-A) Horvath Kawazoe (H-K) t-plot (總微孔面積) |
| 中孔 | 2-50 nm | Barrett、Joyner 與 Halenda (BJH) 密度泛函理論 (DFT) Dollimore-Heal (DH) |
| 大孔 | > 50 nm | Barrett、Joyner 與 Halenda (BJH) 密度泛函理論 (DFT) Dollimore-Heal (DH) |
| *特別注意事項 | >400 nm | 若為超過 400 nm 的孔隙，則採用其他技術，例如壓汞孔隙率測定法 (連結至頁面)。此技術可深入解析較大的孔隙 (通常從 3 nm 到 1100 µm) |
氣體吸附分析透過提供對材料特性的詳細洞察，以及對製程和產品進行最佳化，進而在不同產業中發揮關鍵作用。以下是其主要應用領域，以及如何使各領域受益的方式：
催化劑的效能極易受到其表面積、孔隙率和活性位點可用性影響。氣體吸附技術 (例如化學吸附) 可以精準分析催化劑表面特性，並幫助研究人員評估分散、金屬載體相互作用和吸附強度等特性。這些資料對於最佳化化學合成、石油精煉和排放控制等製程的反應效率極為重要。
在藥品開發中，藥品粉末的表面積和孔隙率會直接影響溶解度、溶解速率和生物利用度。氣體吸附儀可用於分析這些特性，確保藥品配方具有最佳作用、穩定性和輸送效果。這對於吸入式藥劑和控釋劑型配方尤其重要。
鋰離子和固態電池等能源儲存技術需要具有高表面積和可控孔隙率的電極材料，因為這對於增強電荷儲存和離子傳輸非常重要。氣體吸附分析可以精準評估這些材料的特性，有助於開發容量更高、壽命更長且效率更高的電池。
氣體吸附是研究用於擷取和去除污染物的材料 (例如活性碳和沸石) 的關鍵。透過分析吸附能力、孔隙結構和氣體固體相互作用，研究人員可以將用於擷取溫室氣體、揮發性有機化合物和重金屬的材料最佳化。此技術可為更乾淨的空氣、水和永續產業實務提供支援。
氣體吸附分析是推動這些產業材料研究和創新不可或缺的工具，可為產品開發和製程最佳化提供準確且可付諸實行的資料。
壓汞和毛細流動法
Physisorption 和 chemisorption 是氣體吸附的主要類型。下表反白顯示差異：
| Physisorption (物理吸附) | Chemisorption (化學吸附) |
|---|---|
| 非選擇性 | 選擇性 |
| 弱相互作用 (凡得瓦) | 強相互作用 (化學鍵) |
| 較低能耗 | 較高能耗 |
| 可逆 | 不可逆和可逆 |
在 Malvern Panalytical，我們提供先進的氣體吸附分析解決方案，結合 Micromeritics 領先業界的儀器，為材料特性分析提供精準可靠的資料。從基本的表面積測量一直到深入的孔隙率和催化分析，這些系統旨在解決各方應用領域需求。
High throughput BET surface area analyzer
TriStar II Plus 是一款多功能三站式儀器，非常適合例行性表面積和孔隙率測量。
此儀器採用 Brunauer-Emmett-Teller (BET) 理論判定比表面積，並採用其他氣體吸附模型來判定孔隙大小分布，使其適用於材料科學、製藥和吸附劑開發中的應用。
我們的解決方案讓研究人員和業界專業人士能夠更深入解析材料特性，進而開發出創新產品和高效率製程。Malvern Panalytical 的專業知識與 Micromeritics 成熟的技術相結合，可確實為您的氣體吸附分析需求提供可靠的結果和強大的支援。
![[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)
瞭解 BET 表面積歷史、樣品製備和分析參數設定，以及用於 BET 測量的 Micromeritics 軟體。
Micromeritics TriStar II PlusHigh throughput BET surface area analyzer |
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|---|---|
| 氣體吸附 | |
| BET 表面積 |