我们做材料比表面积测试一直会说测个BET，其实做的不是BET，是氮气等温吸脱附曲线，BET(Brunauer-Emmet-Teller)只是对N₂-Sorptionisotherm中p/p₀=0.05~035之间的一小段用算法对氮气等温吸脱附曲线数据进行处理，得到单层吸附量数据V_m，然后据此算出比表面积，最终我们拿到的数据，只有吸脱附曲线是真实客观存在的，比表面积、孔径分布、孔容之类的都是带有主观意识的。

一、原理

1.吸附现象及其描述

A.吸附现象:

吸附作用指的是一种物质的原子或分子附着在另一种物质表面上的过程-----物质在界面上变浓的过程。界面上的分子与相里面的分子所受的作用力不同而引起的。

a.气一固接触面来说，由于固体表面分子受力不均衡，就产生一个剩余力场，这样就对气体分子产生吸附作用。

b.吸附的分子仍是在不断运动的(例如振动)。气体分子能克服固体表面的引力，会高开表面造成脱附。

c.吸附与脱附之间可以建立动态平衡。

B.吸附剂:具有吸附能力的固体物质。

C.吸附质:被吸附剂所吸附的物质(如氮气)。

通常采用氨气氙气或氮气为吸附质进行多孔物的比表面，孔体积，孔径的大小和分布的测定，也可通过完整的吸附脱附曲线计算出介孔部分和做孔部分的体积和表面积等。

D.吸附平衡等温线:以压力为横坐标，恒温条件下吸附质在吸附剂上的吸附压力为纵坐标的曲线，通常用比压(相对压力)P/P₀表示压力，P为气体的真实压力，P₀为气体在测量温度下的饱和蒸气压。

2.物理吸附

a.物理吸附是吸附质分子靠范德华力(分子引力)在吸附剂表面上吸附，它类似于蒸汽的凝聚和气体的液化，表面上剩余力场是表面原子配位不饱和造成的，作用力较弱，致使物理吸附分子的结构变化不大，接近于原气体或液体中分子的状态。

b.物理吸附由于是范氏力起作用，而范氏力在同类或不同类的任何分子间都存在，所以是非专一性的，在表面上可吸附多层。

3.化学吸附

a.化学吸附类似于化学反应，吸附质分子与吸附剂表面原子间形成吸附化学键。

b.被化学吸附的分子与原吸附质分子相比，由于吸附键的强烈影响，结构变化较大。

c.由于化学吸附同化学反应一样只能在特定的吸附剂一吸附质之间进行所以具有专一性，并且在表面只能吸附一层。

二、吸附等温曲线类型

图1

在恒定温度下，对应一定的吸附质压力，固体表面上只能存在一定量的气体吸附。通过测定一系列相对压力下相应的吸附量，可得到吸附等温线。吸附等温线是对吸附现象以及固体的表面与孔进行研究的基本数据，可从中研究表面与孔的性质，计算出比表面积与孔径分布。吸附等温线有以下六种(图1)。前五种已有指定的类型编号，而第六种是近年补充的。吸附等温线的形状直接与孔的大小、多少有关。

1、I型等温线:Langmuir 等温线

相应于朗格缪单层可逆吸附过程，是窄孔进行吸附，而对于微孔来说，可以说是体积充填的结果。样品的外表面积比孔内表面积小很多，吸附容量受孔体积控制。平台转折点对应吸附剂的小孔完全被凝聚液充满。微孔硅胶、沸石、炭分子筛等，出现这类等温线。

这类等温线在接近饱和蒸气压时，由于微粒之间存在缝隙，会发生类似于大孔的吸附，等温线会迅速上升。

2、Ⅱ型等温线:S 型等温线

相应于发生在非多孔性固体表面或大孔固体上自由的单一多层可逆吸附过程。在低 P/P₀处有拐点B，是等温线的第一个陡峭部它指示单分子层的饱和吸附量，相当于单分子层吸附的完成。随着相对压力的增加，开始形成第二层,在饱和蒸气压时，吸附层数无限大。

这种类型的等温线，在吸附剂孔径大于20 nm时常遇到。它的固体孔径尺寸无上限。在低P/P₀区，曲线凸向上或凸向下，反映了吸附质与吸附剂相互作用的强或弱。

3、Ⅲ型等温线:在整个压力范围内凸向下，曲线没有拐点B

在憎液性表面发生多分子层或固体和吸附质的吸附相互作用小于吸附质之间的相互作用时，呈现这种类型。例如水蒸气在石墨表面上吸附或在进行过憎水处理的非多孔性金属氧化物上的吸附。在低压区的吸附量少，且不出现B点，表明吸附剂和吸附质之间的作用力相当弱。相对压力越高，吸附量越多，表现出有孔充填。有一些物质(例如氮在各种聚合物上的吸附)出现逐渐弯曲的等温线，没有可识别的B点。在这种情况下吸附剂和吸附质的相互作用是比较弱的。

4、Ⅳ型等温线:

低P/P₀区曲线凸向上，与I型等温线类似。在较高P/P₀区，吸附质发生毛细管凝聚，等温线迅速上升。当所有孔均发生凝聚后，吸附只在远小于内表面积的外表面上发生，曲线平坦。在相对压力1接近时，在大孔上吸附，曲线上升。

由于发生毛细管凝聚，在这个区内可观察到滞后现象，即在脱附时得到的等温线与吸附时得到的等温线不重合，脱附等温线在吸附等温线的上方，产生吸附滞后(adsorption hysteresis)，呈现滞后环。这种吸附滞后现象与孔的形状及其大小有关，因此通过分析吸脱附等温线能知道孔的大小及其分布。

5、Ⅴ型等温线的特征是向相对压力轴凸起

与III型等温线不同，在更高相对压力下存在一个拐点。V型等温线来源于微孔和介孔固体上的弱气一固相互作用，微孔材料的水蒸汽吸附常见此类线型。

6、Ⅵ型等温线以其吸附过程的台阶状特性而著称

这些台阶来源于均匀非孔表面的依次多层吸附。液氮温度下的氮气吸附不能获得这种等温线的完整形式，而液氩下的氩吸附则可以实现。