一. 什么是BET測試
1. BET吸附模型的基本假設(shè)為：
1) 吸附位在熱力學(xué)和動力學(xué)意義上是均一的（吸附劑表面性質(zhì)均勻），吸附熱與表面覆
蓋度無關(guān)；
2) 吸附分子間無相互作用，沒有橫向相互作用；
3) 吸附可以是多分子層的，且不一定完全鋪滿單層后再鋪其它層。
4) 第一層吸附是氣體分子與固體表面直接作用，其吸附熱(E1)與以后各層吸附熱不同；而第二層以后各層則是相同氣體分子間的相互作用，各層吸附熱都相同，為吸附質(zhì)的液化熱(EL)。
2. BET方程（這里只介紹二常數(shù)BET公式）：
公式中，V表示吸附量，p為氣體吸附平衡壓力，P0為氣體在吸附溫度下的飽和蒸氣壓。兩常數(shù)Vm代表固體表面鋪滿單分子層時的吸附量，C是與吸附熱E1和EL有關(guān)的常數(shù)。
公式變形
如果以p/V(P0-P)對P/P0作圖可以得到一條直線，直線的斜率為C-1/VmC，截距為1/VmC，由此可以求出常數(shù)Vm和C。
3. BET公式的使用范圍：
通常情況下，BET公式只適用于處理相對壓力(p/p0)約為0.05~0.35之間的吸附數(shù)據(jù)。這是因?yàn)锽ET理論的多層物理吸附模型限制所致。當(dāng)相對壓力小于0.05時，不能形成多層物理吸附，甚至連單分子物理吸附層也遠(yuǎn)未建立，表面的不均勻性就顯得突出；而當(dāng)相對壓力大于0.35時，毛細(xì)凝聚現(xiàn)象的出現(xiàn)又破壞了多層物理吸附。
二. 測試前需要確定的條件，脫氣溫度和時間，用量，吸附氣體
1. 如何選擇樣品的脫氣溫度?
系統(tǒng)溫度越高，分子擴(kuò)散運(yùn)動越快，因此脫氣效果越好。通常儀器配備的脫氣站加熱溫度可達(dá) 400 ℃，但是選擇脫氣溫度的首要原則是不破壞樣品結(jié)構(gòu)。
一般來說，氧化鋁、二氧化硅這一類氧化物的安全脫氣溫度可達(dá) 350 ℃；大部分碳材料和碳酸鈣的安全脫氣溫度在 300 ℃左右；而水合物則需要低得多的脫氣溫度。對于有機(jī)化合物，也可以通過脫氣站進(jìn)行預(yù)處理，但是大部分有機(jī)化合物的軟化溫度和玻璃化溫度較低，因此必須提前加以確認(rèn)。例如在醫(yī)藥領(lǐng)域常用的硬脂酸鎂，美國藥典（USP）規(guī)定的脫氣溫度為 40 ℃。
如果脫氣溫度設(shè)置過高，會導(dǎo)致樣品結(jié)構(gòu)的不可逆變化，例如燒結(jié)會降低樣品的比表面積，分解會提高樣品的比表面積。 但是如果為了保險，脫氣溫度設(shè)置過低，就可能使樣品表面處理不完全，導(dǎo)致分析結(jié)果偏小。因此在不確定脫氣溫度的情況下，建議使用化學(xué)手冊，如theHandbookofChemistryandPhysics(CRC,BocaRaton,Florida)，以及各標(biāo)準(zhǔn)組織發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)方法，如 ASTM，作為相關(guān)參考。
脫氣溫度的選擇不能高于固體的熔點(diǎn)或玻璃的相變點(diǎn), 建議不要超過熔點(diǎn)溫度的一半。當(dāng)然，如果條件許可，使用熱分析儀能夠最精確地得到適合的脫氣溫度。一般而言，脫氣溫度應(yīng)當(dāng)是熱重曲線上平臺段的溫度。
2. 如何確定樣品的脫氣時間？
與脫氣溫度對應(yīng)的是脫氣時間。脫氣時間越長，樣品預(yù)處理效果越好。
脫氣時間的選擇與樣品孔道的復(fù)雜程度有關(guān)。一般來說，孔道越復(fù)雜，微孔含量越高，脫氣時間越長；選擇的脫氣溫度越低，樣品所需要的脫氣時間也就越長。
可以通過在相同脫氣溫度下，分析樣品的 BET 結(jié)果變化來確定脫氣時間。如果在不同的脫氣時間（2 小時，4 小時和 6 小時）得到的 BET 結(jié)果相同，肯定選擇脫氣時間最短的；如果變化不大，則需要選擇折衷的方案；如果 BET 結(jié)果隨脫氣時間延長不斷變大，說明孔道復(fù)雜，深層次有因氫鍵結(jié)合的吸附水分子，暴露了被堵塞的孔道及面積。對于一般樣品，IUPAC 推薦脫氣時間不少于 6 小時，而那些需要低溫脫氣的樣品則需要長得多的脫氣時間。對一些微孔樣品，脫氣時間甚至需要在 12 小時以上。但是作為特例，美國藥典(USP)規(guī)定硬脂酸鎂的脫氣時間就僅為 2 小時。
由于脫氣溫度、脫氣時間以及脫氣真空度都與比表面積值有關(guān)，所以 BET 結(jié)果存在誤差是不可避免的。所以，測樣時需要固定樣品處理?xiàng)l件進(jìn)行相對比較。與文獻(xiàn)值比較時，也要注意文獻(xiàn)上的樣品預(yù)處理和分析條件。
3.. 為什么要稱量樣品質(zhì)量（稱重）？稱樣量多大為好？
比表面積是單位質(zhì)量的表面積，所以必須在脫氣后和分析前對樣品管中的樣品用減重法進(jìn)行稱重計量。
對于氮?dú)馕綔y定，我們要考慮樣品在樣品管中的總表面積，也就是比表面積 X 樣品質(zhì)量。樣品量以總表面積達(dá)到5~200m2之間為好。用天平計量出來的是質(zhì)量，不是重量。為方便說明，此處混用這兩個概念。測試前應(yīng)對儀器精度（可測量的最小總表面積）及樣品的表面積有個大概的估計，以確定所需樣品量。小于儀器精度，測試結(jié)果相對誤差則較大。當(dāng)樣品有很高的比表面積時，稱樣量較少，這時稱量過程可能帶來較大的誤差。稱樣量的判斷原則是：
1）盡量減少天平的稱重誤差；
2）樣品管中的樣品要有足夠的吸附量，其引起的壓力變化應(yīng)遠(yuǎn)大于壓力平衡所允許的公差（Tolerence）；
3）樣品管中的樣品吸附量也不能過大，否則吸附平衡時間太長，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)時間過長；
4）如果僅需要比表面積測量，則稱樣量應(yīng)使樣品管中的總表面至少在1-5m2 間；
5）如果是測定吸脫附等溫線，在樣品管中的總表面積應(yīng)至少為15-20m2。
對于氮?dú)馕?，有關(guān)稱重的經(jīng)驗(yàn)如下:
- 盡可能稱重到100mg以上,以減少稱重誤差
- 如果比表面大于1000: 稱重0.05-0.08g
- 如果比表面大于10,小于1000: 稱重0.1-0.5g
- 如果比表面小于1： 稱重需要在1g以上，甚至到5g以上
為確保測量精度，分析后應(yīng)重新稱量樣品的質(zhì)量。如果分析后的質(zhì)量不等于脫氣后、分析前的初始質(zhì)量，應(yīng)采用分析后的質(zhì)量進(jìn)行重新計算。
