Những thông tin có được từ phép phân tích hấp phụ đẳng nhiệt

Đường hấp phụ đẳng nhiệt được biểu diễn như sau: trục hoành (x) biểu diễn áp suất (P) hoặc áp suất tương đối (p / p₀) tại nhiệt độ không đổi, trục tung (y) biểu diễn lượng khí hấp phụ (thường đo tại điều kiện tiêu chuẩn (STP): 273,15 K và 100 kPa). Khi phân tích diện tích bề mặt riêng và phân bố kích thước lỗ rỗng, trục hoành biểu diễn áp suất tại mỗi điểm đo (áp suất cân bằng) là áp suất tương đối chia cho áp suất hơi bão hòa. Do đó, phạm vi đo là 0 đến 1. Tại 0, đây là trạng thái trước và sau khi xử lý mẫu, và tại 1, là trạng thái mà toàn bộ các lỗ xốp của chất hấp phụ được lấp đầy chất bị hấp phụ (gòn gọi là trạng thái bão hòa).

Hình 1. Đường hấp phụ đẳng nhiệt của vật liệu mao quản trung bình micropore silica SBA-15 (N₂@77.4 K)

Nói chung, bằng cách đo các đường đẳng nhiệt hấp phụ như hấp phụ khí nito (N₂) tại 77.4 K và hấp phụ khí Argon (Ar) tại 87.3 K có thể tính toán được diện tích bề mặt riêng của vật liệu thông qua thuyết hấp phụ BET đo với p/p₀ = 0 đến 0,3; đo vật liệu vi mao quản micropore (～ 2nm) với dải p/p₀ từ 0 đến 0,2; đo vật liệu vi mao quản trung bình mesopores (2 ~ 50nm) tại p/p₀ từ 0,2 đến 0,95; và vật liệu mao quản lớn macropore (trên 50nm ) đo từ p/p₀ từ 0,95 trở lên.

Trong những năm gần đây, thiết bị của Microtrac đã được nâng cấp phần mềm để có thể  sử dụng các mô hình nhiệt thống kê cơ học (phương pháp NLDFT và GCMC) trong phân tích sự phân bố kích thước lỗ của các lỗ xốp nanopore ~ 100nm. Hình 1 cho thấy đường hấp phụ đẳng nhiệt ( N₂ tại 77.4K) của vật liệu silica mao quản trung bình SAB-15. Sự gia tăng lượng khí hấp phụ được quan sát thấy ở áp suất tương đối từ 0 đến 0,05 và 0,75, điều này cho thấy sự hiện diện của các lỗ xốp micropore và mesopore. Và thực vậy, SBA-15 là một loại vật liệu có chứa cả micropore và mesopore trong cấu trúc của nó.

Tìm hiểu thêm về sản phẩm: Thiết bị hấp phụ khí – Microtract.