物理吸附100问

　　气体吸附分析技术作为多孔材料比表面和孔径分布分析的不可或缺的手段，得到了广泛应用。本书以IUPAC（国际纯粹与应用化学联合会）新规范为基础，介绍了涉及比表面和孔分析的基本概念，澄清了某些混乱认识，讲解了IUPAC对孔的新定义和BET等比表面和各种孔径分析理论的适用范围，以及各种气体实验方法、目的和实验条件，并解读了各种多孔材料的吸附等温线和回滞环类型及含义。 本书结合编著者多年积累的经验，以实用为目的，按实验的思维顺序进行编写，为研究人员、青年学子提供了入门级知识，是物理吸附基本知识的普及性读物。本书包括基础篇、实验篇和应用篇，可作为一般操作人员的应用和指导手册，亦为中高级研究人员进行正确的比表面和孔结构分析提供了指南。

　　杨正红，仪思奇（北京）科技发展有限公司总经理。 1985年毕业于今天的北京大学药学院。之后，师从著名化学家，我国生物无机化学学科的开拓者， 中科院院士王夔教授，完成硕士学业并留校任教及从事科研近十年。 曾担任瑞士华嘉公司分析仪器部产品专家，销售经理；英国马尔文仪器公司市场部经理，北方区经理；美国康塔仪器公司北京代表处首席代表，康塔克默仪器贸易（上海）有限公司董事总经理。 杨正红先生从事颗粒和多孔材料物性表征近20年，虽然已经离开学校讲坛，但始终没有中断学术探讨和研究。这期间，先后发表或合作发表涉及粒度测定，纳米技术与纳米科学，吸附理论及氢吸附的论文10余篇，多次被邀请作为国家标准审查专家组成员。2007年11月，被中国化学会催化分会邀请为特聘教授，从事吸附理论及其应用的讲授。杨正红每年平均受邀讲课约10次，足迹遍及北京大学、清华大学、中国科技大学、复旦大学、大连理工大学、香港城市大学等全国诸多高校和中国科学院大连化物所、兰州化物所、过程所和生物能源所等相关著名研究所。杨正红2008年被选为北京市粉体技术协会理事。

一基础篇1
1.什么是表面和表面积？3
2.什么是比表面积？为什么表面积如此重要？3
3.什么是孔？3
4.什么是开孔和闭孔？3
5.什么是孔隙度？4
6.什么是多孔材料？4
7.真实的表面是什么样的？5
8.影响表面积的因素有哪些？5
9.在粒度分析仪上计算出的表面积值准确吗？6
10.孔的类型有哪些？6
11.孔宽是如何分类的？8
12.比表面和孔径分析方法都有哪些种类？9
13.什么是吸附？它与吸收有什么区别？9
14.吸附的本质是什么？10
15.什么是吸附剂、吸附质、吸附物质和吸附空间？11
16.什么是物理吸附和化学吸附？11kel
17.介孔材料的物理吸附过程是怎样的？13
18.什么是气体吸附等温线？13
19.如何利用气体吸附原理分析比表面？13
二实验篇17
20.物理吸附分析仪（比表面和孔隙度分析仪）的工作原理是什么？19
21.比表面积值是测出来的吗？19
22. BET就是比表面吗？计算比表面积的方法有多少种？19
23.通过物理吸附测定比表面的原则是什么？20
24.在物理吸附分析中，应该至少了解哪些重要术语？21
25.应该选择什么气体进行比表面和孔径分析？22
26.比表面和孔径分析为什么要用液氮？不用可以吗？23
27.如何判断液氮不纯？23
28.在进行物理吸附分析前，为什么要对样品进行脱气处理？24
29.如何选择样品的脱气温度？24
30.如何确定样品的脱气时间？25
31.样品脱气时，应该选择真空脱气还是流动脱气？两种方法各有什么特点？26
32.对于亲水性超微孔样品脱气，应该有什么要求？28
33.脱气后应该回填什么气体并卸载？29
34.物理吸附测量的实验技术都有哪些？29
35.什么是自由空间？什么是死体积？它对测量灵敏度有什么影响？31
36.测定自由空间的死体积有哪些方法？31
37.微孔孔径测定与气体压力有什么关系？32
38.静态容量法物理吸附分析仪一般由哪些部分组成？33
39.物理吸附分析仪对气体纯度有什么要求？34
40.为什么要称量样品质量（称重）？称样量多大为好？34
41.样品管都有哪些规格？样品管和填充棒的选择原则是什么？35
42.什么是歧管？它对仪器测量精度有何影响？36
43.为什么要记录歧管温度？歧管温度控制对测量精度有什么影响？37
44.在分析过程开始前，为什么要除掉氦气？38
45.什么是冷自由空间？什么是暖自由空间？冷暖自由空间的相对大小有什么意义？38
46.为什么要进行液氮或液氩的液位控制？控制液位都有哪些方法？39
47.什么是饱和蒸气压？为什么要测饱和蒸气压？40
48.如何测量饱和蒸气压？41
49.物理吸附分析系统的进气模式都有哪些？各有什么特点？41
50.吸附平衡条件是如何设置的？43
三应用篇47
51.含有微孔和介孔的吸附等温线是什么样的？我们从中能得到哪些信息？49
52.吸附等温线都有哪些类型？51
53. Ⅰ类吸附等温线都有哪些特点？哪种多孔材料表现为Ⅰ类吸附等温线？52
54. Ⅱ类吸附等温线都有哪些特点？哪种多孔材料表现为Ⅱ类吸附等温线？52
55. Ⅲ类吸附等温线都有哪些特点？哪种多孔材料表现为Ⅲ类吸附等温线？53
56. Ⅳ类吸附等温线都有哪些特点？哪种多孔材料表现为Ⅳ类吸附等温线？53
57. Ⅴ类吸附等温线都有哪些特点？哪种多孔材料表现为Ⅴ类吸附等温线？54
58. Ⅵ类吸附等温线都有哪些特点？哪种多孔材料表现为Ⅵ类吸附等温线？54
59.为什么很多吸附等温线都有回滞环？它是怎么产生的？55
60.等温吸附线的回滞环都有哪些类型？56
61. H1型回滞环都告诉我们哪些孔结构信息？57
62. H2型回滞环都告诉我们哪些孔结构信息？57
63. H3型回滞环都告诉我们哪些孔结构信息？58
64. H4型回滞环都告诉我们哪些孔结构信息？58
65. H5型回滞环都告诉我们哪些孔结构信息？59
66.从BET方程计算比表面积都有哪些应用限制？59
67.什么叫“等效BET表面积”？60
68.如何判断BET表面积结果计算是否正确？60
69.多点BET方程压力点选取原则是什么？61
70.有关BET法测定比表面，IUPAC对吸附气体有什么要求？62
71.影响BET比表面分析结果的因素有哪些？62
72.吸附质气体对实验有什么影响？63
73.对于微孔评估，应该如何选择吸附气体？65
74.为什么说CO2是碳材料微孔分析的理想探针？66
75.样品的微孔体积应该如何计算？67
76.如何根据Dubinin和Radushkevich方法测定微孔体积？68
77.样品的总孔体积应该如何计算？68
78.孔径分布是如何计算的？69
79.经典的孔径计算有哪些方法？70
80.如何用BJH模型进行孔径分布计算？它的适用范围是什么？70
81.在介孔孔径分析中，应该选择吸附曲线数据，还是脱附曲线数据？71
82.如何用DH模型进行孔径分布计算？它的适用范围是什么？72
83.经典的微孔孔径分布模型都有哪些？它的适用范围是什么？73
84.能用单一方法完成从微孔到介孔的全分析吗？74
85.什么是DFT，NLDFT和QSDFT？75
86.为什么说NLDFT方法比经典孔径分布计算方法精确？77
87.非定域密度泛函理论（NLDFT）是如何计算孔分布的？77
88.针对碳材料，都有哪些DFT模型（核文件）？78
89.针对沸石分子筛或氧化硅材料，都有哪些DFT模型（核文件）？80
90.对超低比表面测定，为什么要用氪气？82
91.如何用氪吸附技术测定和计算超低比表面积？83
92.如何用氪气（87K）直接分析介孔二氧化硅薄膜中的孔径分布？84
93.什么是回滞扫描（迟滞环扫描）？它能给我们带来什么信息？86
94.柔性材料的气体吸附有什么特点？88
95.水吸附实验对孔结构能提供什么信息？89
96.氢吸附有什么应用？实验中应该注意什么？90
97.什么是分形？什么是分形几何？ 94
98.分形维数（fractal dimension）能为我们提供什么孔结构信息？95
99.如何用FHH法计算多孔材料的分形维数？96
100.如何用NK法计算多孔材料的分形维数？97
参考文献99
后记101