Micromeritics 3Flex

高效能氣體吸附

Micromeritics 3Flex 提供孔隙率、化學吸附、表面積和程式化控溫方法。

  • 用於測量微孔固體的表面積和孔隙率的最高效能氣體吸附分析儀
  • 整合式蒸氣吸附能力,用於測量表面疏水性/親水性或特定應用的吸收率
  • 以靜態和動態化學吸附能力分析活性表面特性
  • 分析排序以測量單一樣品的物理吸附、化學吸附和蒸氣吸附

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概述

3Flex 是 Micromeritics 生產的高效能氣體吸附分析儀,也是目前用於測量粉末和顆粒材料的孔隙大小、孔體積和表面積的最先進儀器。  

3Flex 適用於微孔 (<2 nm) 和中孔 (2 至 50 nm) 材料的氣體或蒸氣吸附分析,可提供卓越的準確度、解析度和資料減量。 

可以使用標準法或使用者自訂的協定來分析吸附劑、催化劑、沸石、MOF、API、賦形劑以及各種多孔和無孔材料的特性。

化學吸附配置

利用我們的化學吸附配置,將您的 3Flex 擴充到物理和化學吸附法。非常適用於分析催化劑、催化劑載體、感測器和各種其他材料的質地和活性表面。

  • 表面積
  • 中孔
  • 微孔
  • 循環吸附和脫附
  • 吸附熱
  • 蒸氣吸附
  • 靜態化學吸附
  • 程式化控溫反應:TPR、TPO、TPD、TPSR
  • 動態化學吸附

分析埠

Micromeritics 3Flex 具備三個平行分析埠。一個埠配置超高靈敏度 0.1 torr 傳感器,以對超微孔區域進行特性分析。 

所有三個埠均可配置為微孔分析,以提高最嚴苛實驗室的處理量。 

Flex 是 3Flex 的單埠配置選項,專為處理量需求有限的實驗室而設計。

產品特色

擴大您的研究範圍

超越微孔,並將解析度範圍擴大至超微孔水平。Micromeritics 3Flex 的先進感測器技術和真空管理,可讓您收集孔隙小至 0.3nm 的材料的吸附等溫線和孔隙大小分布。此外,獨特的新型孔隙大小分布模型可讓您使用 H2、O2 或 CO2,以更快速度測量更小的孔隙。

擴增您的知識

Micromeritics 3Flex 可讓您最佳化實驗參數,加深您對材料的了解。3Flex 有能力在一次運作中同時使用 3 種不同的探測氣體 (每個分析埠一種) 分析樣品。

最佳化您的材料

Micromeritics 3Flex 提供最高品質的等溫線:最寬的壓力範圍、最高的解析度和最準確的吸附量測。MicroActive 提供數量最多,且通過同儕審核的孔隙大小分布,和表面質地模型。您會一併取得對材料結構與效能的最寶貴洞見。驗證您的理論,並合理化 MOF、沸石、活性碳和其他產品的設計與合成。3Flex 的 3 埠中孔和微孔設計所帶來的高通量結果,讓您能夠快速分析特性,並且了解高效能材料的表面積、孔隙率和吸附能力。

高解析度、高通量物理吸附與化學吸附儀器

3Flex 是公認在分析材料表面特性領域第一把交椅的先進儀器,而且已成為提供高解析度吸附和脫附等溫線的重要工具,可推進和驗證對新材料的基本認知

3Flex 是用於氣體吸附量測的首要平台,為進階物理吸附量測提供完整的功能組合。

  • 最低的可測量樣品壓力能夠從超微孔區域開始對材料進行完整特性分析,由超淨歧管設計驅動,而該設計具有硬密封閥門和耐化學腐蝕的金屬密封件,可提供化學相容性、加快的抽空速度和真空效能,以及業界最低放氣率。
  • 等溫線資料收集從 10 開始。
  • 利用進階的配量方法和專有硬體,快速收集高解析度吸附等溫線。進階的配量方法允許使用者結合壓力和體積增量將高吸收和低吸收區域的等溫線解析度最佳化。專有電腦控制伺服閥,可確保在更短的時間內準確輸送劑量。
  • 可以配置埠以用於低表面積材料的氪分析。
  • 標準配置包括蒸氣吸附能力;可選擇加熱蒸氣來源,以擴大分析範圍。
  • 進行氣體吸附、蒸氣吸附和化學吸附的序列實驗,無需從儀器中取出樣品即可確定基本的表面結構、功能表現和化學表面特性。
  • 在單次分析中,同時使用三種不同的吸附氣體分析樣品,每個埠一種。
  • 具有專用壓力感測器的 Po 埠,可持續監測飽和壓力。
  • MicroActive™ 資料縮減軟體提供強大而直覺的資料分析。
  • 體積小,節省寶貴的工作台空間。

利用化學吸附能力擴大 3Flex 的分析範圍。其他功能包括:靜態化學吸附、動態化學吸附和脈衝化學吸附,以測量特定的表面化學性質。

透過添加整合式熱導偵測器 (TCD),3Flex 可以提供高度準確的動態化學吸附分析:程式化控溫還原技術 (TPR)、氧化 (TPO)、脫附 (TPD) 和反應 (TPRx)。研究催化劑和吸附劑的特定吸附或脫附過程曲線的溫度依賴性。

TCD 迴路選項進一步解鎖脈衝化學吸附,用於測量活性表面積和自動注射迴路。

創新設計允許在幾分鐘內完成物理吸附和化學吸附分析之間的完全切換。

  • VCR 密封件可提供更高水平的系統清潔度、低排氣率和基準壓力。得到的結果是準確的低壓化學吸附等溫線,以及測量氧敏感材料的能力。
  • 標準高精密質量流量控制器,提供最準確的氣體控制。
  • 高溫爐 (高達 1100°C) 提供快速、準確的升溫速率,具有精確溫度控制和重複性 (±1°C)。
  • 卓越溫度控制可保持單調等溫線的準確性和重複性。
  • 總共有多達十六個*氣體入口,可以研究多種探測氣體,最大化效率和應用範圍。
  • 高溫精密石英池,可提高困難度分析的準確性和靈敏度。
  • 加熱蒸氣也可用作化學吸附分析的吸附劑。
  • 強大的 MicroActive 軟體提供自動資料收集和深刻分析;可用的分析包括:峰值積分、峰值去迴旋積 (曲線擬合) 以及活性表面積、晶粒尺寸和分散作用計算。
  • 業界獨有的局部迴路閥溫度測量和控制,改善 TCD 訊號 (TCD 迴路選項) 的精密度、可偵測性和可重複性。

系統配置

物理吸附配置

  • 具有全世界最佳低壓靈敏度蒸氣吸附分析的高解析度氣體吸附等溫線
  • 反覆吸附/脫附

化學吸附配置

  • 靜態化學吸附分析
  • 準確、穩定的爐溫高達 1100 °C
  • 整合樣品製備和活化,包括質量流量控制器

Chemi-TCD 配置

  • 動態化學吸附,包括程式化控溫分析
  • MicroActive 中的注入口、低溫冷卻裝置和新分析協定,支援動態化學吸附分析:TPR、TPO、TPD、TPRx

Chemi-TCD Loop 配置

  • 脈衝化學吸附:除了四個進氣口外,還增加一個具有兩個迴路選項 (一個用於流量控制的限制器,一個是產業獨有裝置) 的注入器迴路閥,藉以提高精密度、可重複性和再現性;迴路注入時的局部溫度量測/控制

產品應用

金屬有機骨架 (MOF) 和多孔有機聚合物

支援 MOF 和 POP 在儲能和氣體分離方面的研究。

  • 研究氫吸附焓的影響:3Flex 有能力從物理吸附輕易切換到化學吸附,所以能夠深入研究與配體影響相關的焓。
  • 判定表面積、孔體積和底物/分析物相互作用,對吸收、容量和發布評估的牽動關係為何:3Flex 有能力在一次運作中同時使用 3 種不同的探測氣體 (每個分析埠一種) 分析樣品。

  • 將最佳小孔隙評估為增強氫骨架相互作用的策略:卓越的氣體管理和溫度控制可以進行準確、精密的微孔和超微孔 (<0.7 nm) 測量。

  • 使用 NLDFT 模型進行進階孔隙大小分析:MicroActive™ 資料軟體可讓您使用直覺式使用者介面,以圖形方式擷取所需範圍的等溫線資料。如此可減少將資料轉換為質地資訊 (包括表面積和孔徑) 所需的時間和付出。MicroActive 使用者介面可讓您將資料匯出至您愛用的軟體,以進一步分析或自訂繪圖,而強大的報告軟體中包含了將資料匯出至試算表、儲存為 PDF 或列印報表功能。

進一步了解沸石設計策略與合成
  • 以量化方式判定催化可能的表面活性位點數量:提供與催化劑的單層吸收、金屬面積、分散和晶粒尺寸相關的資料。Flex 系列具有進階靈活性,您可以在幾分鐘內從物理吸附分析快速轉變為化學吸附分析,進而在一台儀器上進行完整的特性分析。

  • 判定沸石加工是否導致結構損失或降解:3Flex 的先進架構提供了領先業界的微孔解析度,並提供資訊以協助解決因處理而導致的結構性小缺陷。3Flex 的先進設計提供領先業界的解析度和準確性。取得有關孔隙結構的寶貴洞見,進一步了解傳輸、擴散速率和選擇性。 

取得有價值的資料,藉以改善活性碳吸附劑和催化劑的效能
  • 判定與固定床和流動系統中停留時間相關的吸附動力學:獲取得有價值的資料,以進一步了解表面積和孔體積以及孔隙大小分佈對效能的影響。

  • 取得有關結構和化學異質性對吸附動力學之影響的寶貴洞見:卓越的氣體管理、硬密封閥和金屬密封以及精密的溫度控制,可執行準確且精準的微孔測量。評估與孔隙率和表面活性相關的溫度和化學失效程序。準確的溫度和氣體控制,確保樣品對樣品,以及批次與批次之間的分析資料,具有可重複性。

規格

一般規格

Analysis range
1.3 x 10-9 至 1.0 P/P0
1 x 10-6 至 900 torr
Parallel physisorption analysis ports
3Flex:3
Flex:1
Available micropore ports 僅限 3Flex 物理吸附:最多 3
3Flex 化學吸附:最多 3,單埠雙用途化學吸附和物理吸附
Dosing and evacuation control
專有伺服閥
藉由壓力或體積進行劑量控制
Roughing pump 4 級隔膜
Krypton analysis
標準 1 埠,可選多達 3 埠
Simultaneous analysis gases 同時偵測最多 3 種氣體,每埠偵測一種氣體
Min. measurable surface area
標準 0.01 m2 /g
氪 0.0005 m2 /g
Manifold temperature control 45 °C,±0.05 °C,具有 3 個策略性放置的 RTD
Adsorptive gas inlets 僅限 3Flex 物理吸附:6
3Flex 化學吸附:12 標準;可選多達 16
Vapor sorption
埠 1 和 2:標準
埠 3:可選配加熱蒸氣來源
Furnace 僅限 3Flex 物理吸附:N/A
3Flex 化學吸附:環境溫度至 1100°C,可程式化範圍為 0.1 至 50°C/min
Mass flow controller
僅限 3Flex 物理吸附:N/A
3Flex 化學吸附:標準,流量可達 200 cm3/min
TCD & cold trap for TPx
僅限 3Flex 物理吸附:N/A
3Flex 化學吸附:選配
Automated loop
僅限 3Flex 物理吸附:N/A
3Flex 化學吸附:選配
Dedicated port (residual gas analysis by MS/FTIR)
僅限 3Flex 物理吸附:N/A
3Flex 化學吸附:內含
Mass spec / external system software interface control 內含
Degas 3 個在原來位置,另外 6 個附有專用整備系統
Pressure transducer system 最高 12
Transducer accuracy
1000 torr 0.12% 讀數
10 torr 0.12% 讀數
0.1 torr 0.15% 讀數

冷凍劑

Analysis range
1.3 x 10-9 至 1.0 P/P0
1 x 10-6 至 900 torr
Parallel physisorption analysis ports
3Flex:3
Flex:1

報告

Analysis range
1.3 x 10-9 至 1.0 P/P0
1 x 10-6 至 900 torr
Parallel physisorption analysis ports
3Flex:3
Flex:1

最小工作台占用空間

Analysis range
1.3 x 10-9 至 1.0 P/P0
1 x 10-6 至 900 torr
Parallel physisorption analysis ports
3Flex:3
Flex:1
Available micropore ports
僅限 3Flex 物理吸附:最多 3
3Flex 化學吸附:內含

配件

即使經過最佳製備,微孔材料在從製備轉移到分析站的過程中,也可能會吸附氣體。這就是為什麼 3Flex 包含一個原位樣品管加熱器在分析站完成樣品製備的原因,以便將微孔和超微孔材料的準確性提升到最高。

一般配件

Cryostat I

Micromeritics Cryostat I 是以 Gifford-McMahon 原理做為基礎設計,以搭配 3Flex 使用的單階段低溫冷卻系統。

冷卻器杜瓦瓶

液體再循環系統

Micromeritics 的冷卻器杜瓦瓶為封閉式迴路再循環系統,能與 3Flex 完美搭配運作。

ISO 控制器

低於環境溫度的熱電冷卻杜瓦瓶

以 Peltier 原理運用熱電冷卻技術的 Micromeritics ISO 控制器是專為 3Flex 所設計。

樣品製備系統

FlowPrep

Micromeritics FlowPrep 可讓您為您的應用和樣品材料選擇最合適的氣體、溫度和流速。

LN2 傳輸系統

專為方便填充氣體吸附儀器的杜瓦瓶而開發,但也可用於其他冷凍劑應用。

Smart VacPrep

Micromeritics Smart VacPrep 是一種先進的六端口系統,利用真空透過加熱和抽空來製備樣品。

VacPrep

Micromeritics VacPrep 具有六個脫氣站,並可在六個脫氣站中的每一個上選擇真空或氣流製備。

高解析度等溫線

Micromeritics 3Flex 上的超穩定無洩漏歧管設計,提供適用於低壓量測的理想環境,可低至 10-9 p/p0。嵌入式溫控至 45°C ± 0.05°C,並使用三個謹慎定位的 RTD 進行測量,確保最高氣體體積準確度。 

得出結果是在最廣泛分析壓力範圍內獲得高準確度等溫線,確保從中孔徑到超微孔徑的完整和可靠的特性分析。

獨一無二的電腦控制伺服閥技術,確保劑量準確性,特別是在低分析壓力下,反觀傳統設計很難提供準確的劑量。 

先進的劑量控制,允許透過壓力和體積增量進行劑量的無縫組合。得出結果是用最短的分析時間得到最高解析度的等溫線。

蒸氣等溫線

Micromeritics 3Flex 非常適合進行蒸氣吸附的研究。每台儀器都配有一支歧管,溫度控制在 45°C,±0.05°C,以避免在蒸氣配量過程中出現冷凝。 

可用的加熱蒸氣來源,擴大了可用分析蒸氣的範圍。包含 80 種以上固定氣體和蒸氣的廣泛流體屬性庫,將分析能力提升到最高程度。 

使用碳氫化合物做為吸附劑,很容易收集等溫線資料。

完整的實驗控制

進階實驗控制可讓您輕鬆設計符合您對準確度、快速和實驗條件的要求的量測。

  • 氣體選擇 – 從 80 多種吸附物中做選擇
  • 環境溫度和分析溫度下測量可用空間;選擇分析後測量可用空間,以提高微孔準確度
  • 新增至壓力表的劑量選項,可讓您變更壓力增量、體積劑量增量,以及資料點之間的平衡間隔
  • 在實驗期間更新劑量設定
  • 從氣體入口或蒸氣來源配量
  • 自動重複等溫線以分析可逆吸附

增強耐腐蝕性 (ECR)

對於需要特別腐蝕性氣體成分的研究,可以使用具有增強耐腐蝕性 (ECR) 的 Micromeritics 3Flex 特殊版本。 

為了在最惡劣工作條件下提供最大穩定性,液體接觸材料採用高強度哈氏合金、穩定的全氟彈性體和惰性塗層不銹鋼製造。

卓越化學吸附硬體多功能性

多達十六個入口*的氣體歧管,均標配化學吸附功能。樣品活化過程中的流量控制,利用質量流量控制器 (MFC) 進行精確且可重複的樣品製備。 

MFC 內含所有化學吸附配置。

*附帶迴路配置的 TCD

原位化學吸附樣品製備與活化

原位整備和活化提供完全自動化方法,不需要使用者介入,可將活化和分析完全整合到一個簡單易用的應用程式中。 

靈活的預處理選項可簡化、氧化、抽空和清除。

進階資料分析和報告

MicroActive 資料縮減與控制軟體專為 Micromeritics 3Flex 設計,包括:

  • 即時圖形資料處理和即時結果更新,可以快速且輕鬆地將資料分析設定最佳化
  • 讓使用者可透過圖形介面選擇資料範圍,針對 BET、BJH、t-Plot、Langmuir 和 DFT 判讀等直接建模
  • 最大可用 NLDFT 模型庫,用於計算孔隙大小和表面能量分布
  • 將孔隙大小分佈與壓汞法結合,呈現最大長度範圍內的完整分布
  • 用於使用者定義報告的 Python 程式設計介面
  • 最多可疊加 25 個檔案:壓汞結果可以與 3Flex 的孔徑分析結果疊加

互動式報告

Micromeritics 3Flex 互動式報告包含:

  • 等溫線
  • BET 表面積
  • Langmuir 表面積
  • t-Plot
  • Alpha-S 法
  • BJH 吸附和脫附
  • Dollimore-Heal 吸附和脫附
  • Horvath-Kawazoe
  • NLDFT 進階孔隙大小分布
  • 根據吸附、脫附或兩者的 DFT 孔隙大小和表面能量
  • 微遲滯掃描
  • 吸附熱
  • 混合氣體等溫線的理想吸附溶液理論 (IAST)
  • Dubinin-Radushkevich
  • Dubinin-Astakhov
  • 使用者定義報表 (5)

NLDFT 雙等溫線去迴旋積和孔隙大小分布

NLDFT Advanced PSD、雙 DFT 建模可讓使用者結合從氮/氬和二氧化碳、氫氣或氧氣等溫線收集的資訊,並提供存在分子大小孔隙的材料 (例如碳縫孔) 的完整孔隙大小分布。 

相較於標準氮分析,此方法的孔隙大小分析範圍已延伸到較小的孔隙。這是因為 CO2、H2 和 O2 可以進入超微孔,而由於受擴散限制,N2 在低溫下無法進入超微孔。 

CO2 和 H2 或 O2 的擴散時間變得更快,也表示相較於以 N2 或 Ar 為基礎的完整等溫線,總體微孔分析時間減少。

這種進階 NLDFT 方法,可讓您使用兩條等溫線來判定樣品的孔隙大小分布。 

在此範例 (右) 中,77 K 下的 CO2 吸附 (綠色) 和 N2 (紅色) 用於計算單一孔隙大小分布。您不必從 CO2 和氮氣剪貼分布 - 使用兩條等溫線就可以決定單一分布。

壓汞測孔法/氣體吸附疊加

3Flex 的 MicroActive 包含強大的實用程式,可根據來自壓汞測孔法和氣體吸附測量的組合資料,建構單一孔隙大小分佈。 

這項新匯入功能可讓您在單一應用中,快速查看微孔、中孔和大孔分佈。

使用者手冊

軟體下載

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高效能氣體吸附

高效能氣體吸附

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