Origin8.5软件在N2吸附-脱附数据处理中的应用

作者:没什么大不了 | 创建时间: 2023-06-14
我们在测试材料的BET测试时,得到的数据中只有吸脱附数据是真实测得的,而且比表面积S需要我们通过作图来进行计算和测试的数据进行对照是否一致,那么我们所做的实际上是氮气等温吸脱附实验,BET只是对吸附数据中p/p0=0.05~0.35之间的一...
Origin8.5软件在N2吸附-脱附数据处理中的应用

操作方法

打开Origin8.5软件,打开的界面如下图所示:

在得到的BooK2数据表中,新增两列,即在BooK2空白处,右键单击,选择“Add new column”,出现 “C(Y)”和:D(Y)”两列,并将”C(Y)“列设置为C(X2),即选中该列,然后单击,选择”Set As“为“X”,如下图所示:

然后将BET测试结果得到的Excel数据表中的, 吸附(Adsorption)的 Relative Pressure (P/Po)和Quantity Adsorbed (cm?g STP)的数据和脱附( Desorption)的 Relative Pressure (P/Po)和Quantity Adsorbed (cm?g STP)数据,分别复制进入BooK2数据表中。

利用上述吸脱和附数据绘制等温吸附和脱附曲线,纵坐标是吸附量(Quantity Adsorbed (cm3/g STP),横坐标是Relative Pressure (P/Po): 即:选中BooK2中的所有数据,菜单中的”Plot“,选择”Line+Symbol“,后得到如图所示的吸附脱附等温曲线:

吸附脱附等温曲线图的美化:包括坐标轴宽度的设置,图列的标注,矩形框的设置,设置见下图所示:

根据IUPAC分类的6种吸脱附等温线,该材料的N2吸附-脱附等温线属于“Ⅳ”型等温线,从图中可看出,在低压段吸附量平缓增加,此时N2 分子以单层到多层吸附在介孔的内表面,对有序介孔材料用BET方法计算比表面积时取相对压力p/p0 = 0.05~0.30比较适合。在p/p0 =0.5~0.8左右吸附量有一突增,该段的位置反映了样品孔径的大小,其变化宽窄可作为衡量中孔均一性的根据。在更高p/p0时有时有第三段上升,这时脱附等温线与吸附等温线也是不重合的,脱附等温线在吸附等温线的上方,根据介孔回滞环的类型,为H3型迟滞环,迟滞环的存在说明,材料堆积形成了介孔。

比表面积的分析一般采用BET(Brunauer-Emmett-Teller)方法: 该方法得到的结论是STP每mL氮气分子铺成单分子层占用面积4.354平方米,BET方法得到的比表面积则是S/(m2/g)=4.354*Vm,其中Vm由BET方法处理可知Vm=1/(斜率+截距),在Origin中新建Book3数据表,然后将BET测试得到的Excel中的BET Surface Area Report数据,Relative Pressure (P/Po)和1/[Q(Po/P -1)]分别复制粘贴进入Book3数据表中。

然后绘制以1/[Q(Po/P - 1)]为纵坐标,Relative Pressure (P/Po)为横坐标的图形,即通过菜单”Plot“,选择”Line+Symbol“,可以得到二位直线图,如下图所示:

图形的美化和线性拟合:先将图形的坐标轴和颜色及图裂进行美化,然后通过菜单“Analysis”,“Fitting“,Fit Linear“打开”Linear Fit“对话框,如下图所示:

在“Fit Options”对话框中,选择固定的截距或斜率,然后点击“OK”即可得到拟合结果,根据拟合结果得到的斜率和截距的值,可以通过计算Vm=1/(斜率+截距)的值,则可以得到比表面积的值,如下图图所示:

单击“File”,文件保存,即可得到自己所需要的图形,如下图所示。

温馨提示

在Book2数据表中添加吸附和脱附数据的时候,一定要记住吸附和脱附数据所在的列。
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