2020-2021比表面和孔徑分析儀主流產品速覽:中國造領跑
分析測試百科網訊,對顆粒材料來講,比表面積和孔徑分布逐漸成為與粒徑同等重要的物理性能。除了在傳統催化劑行業的廣泛應用,比表面積和孔徑分析儀還廣泛應用于化工、醫藥、食品、磁性材料、納米陶瓷、電池行業。近年來,新能源電池行業突飛猛進極大促進了該類儀器的發展,比表面分析方法還被寫入了新版藥典。本文簡要介紹了比表面和孔徑分析的基本原理和市場概況,并介紹了代表品牌的主流產品和新品,希望對關注材料表面特性的網友有幫助,或許您正在研發的新材料,正需要一臺趁手的比表面分析或孔徑分析儀……
吸附體積和壓力的關系
簡要回顧:原理和分類
比表面積定義為單位質量物質的總表面積,國際單位是(m2/g),是超細粉體材料特別是納米材料最重要的物性之一。材料的比表面積與材料的顆粒大小、表面缺陷及孔結構密切相關,可評價材料的吸附性能、催化性能、表面活性、儲能容量及穩定性等。
孔定義:固體表面由于多種原因總是凹凸不平的,凹坑深度大于凹坑直徑就成為孔。分為:微孔(micropore) < 2 nm;中孔(mesopore)2~50 nm;大孔(macropore) 50~7500 nm;巨孔(megapore) > 7500 nm(大氣壓下水銀可進入)。孔容積或孔隙率的定義:單位質量的孔容積,m3/g。
材料比表面積的大小主要取決于顆粒粒度,粒度越小比表面積越大;同時顆粒的表面結構特征及形貌特性對比表面積大小有著顯著的影響,因此通過對比表面積大小的測定,可以對顆粒以上特性進行參考分析。研究表明,納米材料的許多奇異特性與其顆粒變小比表面積急劇增大密切相關,隨著近年來納米技術的不斷進步,比表面積性能測定越來越普及,已經被列入許多的國際和國內測試標準中。
氣體吸附法
比表面和孔徑分析方法包括氣體吸附法、壓汞法、電子顯微鏡法(SEM 或 TEM)、小角 X 光散射(SAXS)和小角中子散射(SANS)等。2010 年,美國分散技術公司(DT)和美國康塔儀器公司還聯合開發了電聲電振法,比利時 Occhio 公司開發了圖像法大孔分析技術。總體來說,每種方法都在孔徑分析方面有其應用的局限性。
縱觀各種孔徑表征的不同方法,氣體吸附法是最普遍的方法,因為其孔徑測量范圍從 0.35nm到 100nm 以上,涵蓋了全部微孔和介孔,甚至延伸到大孔。另外,氣體吸附技術相對于其它方法,容易操作,成本較低。如果氣體吸附法結合壓汞法,則孔徑分析范圍就可以覆蓋從大約 0.35nm 到1mm 的范圍。氣體吸附法也是測量所有表面的最佳方法,包括不規則的表面和開孔內部的面積。許多國際標準組織都已將氣體吸附法列為比表面積測試標準,如美國ASTM的D3037,國際ISO標準組織的ISO-9277。我國比表面積測試有許多行業標準,其中最具代表性的是國標《氣體吸附BET法測定固態物質比表面積》(GB/T 19587-2017)。
氣體吸附法(如用N2、CO2、Ar)是依據氣體在固體表面的吸附特性,在一定的壓力下,被測樣品顆粒(吸附劑)表面在超低溫下對氣體分子(吸附質)具有可逆物理吸附作用,并對應一定壓力存在確定的平衡吸附量。通過測定出該平衡吸附量,利用理論模型來等效求出被測樣品的比表面積。由于實際顆粒外表面的不規則性,該方法測定的是吸附質分子所能到達的顆粒外表面和內部通孔總表面積之和。氮氣因其易獲得性和良好的可逆吸附特性,成為最常用的吸附質。
分類
比表面積測試方法有兩種分類標準。一是根據測定樣品吸附氣體量多少方法的不同,可分為:連續流動法、容量法及重量法,重量法現在已基本淘汰;再者是根據計算比表面積理論方法不同可分為:直接對比法、Langmuir法和BET法(BET是三位科學家Brunauer、Emmett和Teller的首字母縮寫)等。同時這兩種分類標準又有著一定的聯系,直接對比法只能采用連續流動法來測定吸附氣體量的多少,而BET法既可以采用連續流動法,也可以采用容量法來測定吸附氣體量。此外,動態法僅國內采用,國外基本不用;靜態容量法國際通用。
比表面積測試方法分類示意圖
氣體分子在固體表面的吸附機理極為復雜, 其中包含物理吸附和化學吸附。由分子間作用力(范德華力)產生的吸附稱為物理吸附,物理吸附可以是單分子層吸附和多分子層吸附。由分子間形成化學鍵而產生的吸附稱為化學吸附,往往需要較高的溫度。化學吸附一定是單分子層吸附。在低溫下以發生物理吸附為主,而可能的化學吸附發生在高溫下(發生了特異性反應)。因此,比表面分析儀又可分為物理吸附儀(包含流動法和真空靜態容量法)和化學吸附儀。
化學吸附法:建立在某些氣體如H2、O2、CO 等對Pt、Pd、Rh、Ru 等貴金屬和Ni 、Co 等過渡金屬具有明確的選擇性和計量關系, 因而可以通過吸附量計算出金屬分散度,化學吸附儀是測定金屬分散度最普及的儀器。分散度好的催化劑,一般其催化效果較好。
孔徑分布和測定
孔隙形貌會對多孔材料的性能產生影響。實際多孔材料的孔隙構型一般并不是規則的,即孔穴尺寸在不同方向存在著差異。多孔材料的這種各向異性狀態,對多孔材料的各項性能產生不同程度的影響。因此了解和獲悉多孔體的孔隙形貌,對研究多孔材料的物理、力學性能均具有實際意義。
根據孔平均大小可將孔分為3類:孔徑≤2 nm為微孔,孔徑在2~50 nm為中孔,孔徑≥50 nm為大孔。大孔一般采用壓汞法測定,中孔和微孔采用氣體吸附法測定。
壓汞法原理:又稱汞孔隙率法。基本原理是,汞對一般固體不潤濕,欲使汞進入孔需施加外壓,外壓越大,汞能進入的孔半徑越小。測量不同外壓下進入孔中汞的量即可知相應孔大小的孔體積。
氣體吸附法原理:利用毛細凝聚現象和體積等效代換的原理,即以被測定孔中充滿的液氮量等效為孔的體積。最常用的計算方法是依據為開爾文毛細管凝聚理論的BJH理論。通過BJH分析法,可以得到材料的BJH平均孔徑、BJH孔體積和中孔的孔徑分布圖(孔體積隨孔徑的變化曲線)。
其它儀器
除了上文介紹的物理吸附儀(流動法和容量法),化學吸附儀,壓汞儀,其它類似原理的儀器還有真密度儀,蒸汽吸附儀,高壓吸附儀,膜孔徑分析儀,LB膜分析儀等變型,這里不再詳述。
比表面積和孔結構分析的應用
如前文所述,比表面積測試方法多種多樣,不同孔徑的材料有不同的測量方法。小編匯總了當前應用比表面積分析的熱門行業領域。
納米管和電池:納米管和微孔孔隙度用來預測貯氫能力,電池的電極需要具有可控制的孔隙度比表面來得到充足的能量密度。
催化劑:活性的比表面和孔構極大地影響生產效率,限制孔徑允許特定的分子進入和離開。化學吸附測對于催化劑的選擇、催化作用的測試和使用壽命的確定等具有指導作用。
活性炭:在汽車油氣回收、油漆的溶劑回收和污水污染控制方面,活性炭的孔隙度和比表面必須控制在很窄的范圍內
藥品:比表面和孔隙度對于藥物的凈化、加工、混合壓片和包裝起主要作用。藥品有效期和溶速率也依賴于材料的比表面和孔隙度。
陶瓷:比表面和孔隙度幫助確定陶瓷的固化和燒結過程,確保壓坯強度,得到期望的強度、質地、表觀和密度的最終產品。
市場概況
比表面積儀作為材料學分析手段中重要的一環,中國市場年銷售額約為2.5億元。其中,進口儀器品牌銷售約3000萬美元,國產儀器約5000~6000萬。中國近年來物理吸附比表面積儀平均年銷售約1100臺,進口品牌約500臺,國產品牌約600臺。
在中國市場,麥克默瑞提克(Micromeritics)和安東帕康塔(Quantachrome)銷售額排名居前,麥克年銷售額約為1200~1500萬美元,康塔約為700~800萬美元,兩者合計約為2000~2300萬美元,其余還包括Occhio等品牌。國產包括精微高博、國儀精測、貝士德、彼奧德等品牌,以及最近剛創立的理化聯科新品牌。
新品及主打產品一覽
隨著社會對材料性能要求越來越高,高性能材料的研發和生產也變得越來越重要。選擇一款適宜的比表面積分析產品無論對研發機構、高校還是生產企業來說有重要意義。本文匯總近兩年新發產品和當前主打產品,以便讀者在選購產品時能購買到適合自己的設備,使其發揮最大使用價值。
新品介紹
縱觀近兩年發布的新品,可以發現比表面積和孔徑分析類產品主要的發展方向是更精準,同時朝著智能化、高通量、高穩定性、高重復性等方向發展。
品牌 | 產品型號 | 特點 | 類型 | 上市時間 |
理化聯科 | iPore400、iPore600、iBox26脫氣站 | 重復性大幅提高;實現氮吸附超低比表面積和孔徑的超極限測量,可以替代氪吸附;自動判斷脫氣完成的智能脫氣站 | 真空靜態容量法氮氣吸附、孔隙分析 | 2020年6月 |
理化聯科 | iChem700 | 進口四極桿和分子泵,自主設計在線質譜檢測器和同步監控軟件。 | 化學吸附分析儀 | 2020年6月 |
理化聯科 | iPYC30? | 既能用動態流動法實現快速測試,也能選擇真空法實現精準測試;重復性達±0.1%? | 真密度分析儀 | 2020年6月 |
理化聯科 | iPore900? | 用氣體或液體滲透壓力從毛細孔中排驅流體分析法,根據其相關特性計算孔徑大小。可測量氣體及液體滲透率。 | 膜孔徑分析儀 | 2020年6月 |
國儀精測 | 支持高溫高壓應用場景,支持Langmuir 模型回歸等溫線、PCT曲線、TPD測試等。 | 高溫高壓氣體吸附儀 | 2020年6月 | |
安東帕 | Ultrapyc | 更精準、更快速,操控更方便 | 真密度分析儀 | 2020年4月 |
精微高博 | TB系列 | Vtech融合多項技術,提升效率、重現性、穩定性,更適應大孔材料測試。多站同步,多個樣品可共用同一杜瓦瓶同一氣源進行測試分析,實現多站間無差異化分析。 | 真空靜態容量法氮氣吸附、孔隙分析 | 2021年1月 |
精微高博 | DX400 | 采用獨有的Dsignal高效測試技術實現單點BET測試結果在5min內高效完成,測試效率最高達5min測試4個樣品。 | 氮氣吸附,流動法 | 2021年3月 |
麥克默瑞提克 | ASAP 2425 | 測試量大、性能好、功能強大,并自帶樣品制備系統。 | 真空靜態容量法氮氣吸附、孔隙分析 | 2021年1月 |
理化聯科
這家2018年創立的公司專業背景深厚,在康塔和麥克工作多年的資深人士創建,推出的每款產品均是瞄準高端,瞄準市場長期需要解決的痛點問題。2020年6月18日,理化聯科舉辦“云發布會”,發布了iPore系列物理吸附分析儀,iChem700化學吸附分析儀,iPYC30真密度分析儀,iPore900全自動膜孔徑分析儀。
iPore系列全自動比表面和孔徑分析儀
iPore 系列全自動物理吸附儀,從左至右:iPore400、iPore600、iBox26脫氣站
iPore系列物理吸附儀給用戶帶來幾大好處。首先,最重要的一點是測量重復性大幅提高。比表面測量重復性分別為:測量常規樣品優于0.1%;對比表面大于2000m2/g的COF樣品優于0.07%;低比表面樣品的實測長期穩定性也優于1%。iPore系列的重復性、穩定性已遠遠高于進口儀器。第二點,實現氮吸附超低比表面積和孔徑的超極限測量,可以替代氪吸附。第三大好處是,iBox26是全球首臺自動判斷脫氣完成的智能脫氣站,其溫控精度極高優于進口,0.1℃控溫增量程序升溫,溫度顯示精度為0.01℃。第四大好處是,微孔分析時間縮短近一半,大大提高分析效率。
具體到iPore400和iPore600的差別,iPore 400是六站全自動比表面和孔徑分析,iPore 600是三站全自動比表面和微孔分析儀。iPore 600一個分析站配有三個傳感器,可以做不同量程的實驗工作。
iChem700化學吸附分析儀
iChem700化學吸附分析儀
iChem700化學吸附分析儀,最大的亮點在于采用進口四極桿和分子泵,自主設計了在線質譜檢測器,并用一套軟件對二者進行同步監控。
iPYC 30真密度分析儀
iPYC30真密度分析儀
iPYC 30真密度分析儀可以測定各種固體樣品、漿狀物質以及不揮發液體等樣品。它擁有2個分析艙,2種測試模式;既能用動態流動法實現快速測試,也能選擇真空法實現精準測試;對于體積<1mL的樣品,該儀器重復性和平行性均能達到±0.1%,比進口儀器提高1個數量級。
據悉,iPYC 30真密度分析儀的測定精度也優于進口產品。因為進口真密度測定儀的原理還是基于流動法,靠氣體流過置換或取代看體積差別;而iPYC30可采用真空法,真空泵把所有氣體抽走后,再定量投氣測試所占的體積,精度比流動法高得多。
iPore900全自動膜孔徑分析儀
iPore900全自動膜孔徑分析儀
iPore900全自動膜孔徑分析儀可用于鋰電池隔膜,高分子薄膜、紡織布、陶瓷、粉末冶金、過濾材料等通孔孔徑的分布及滲透率分析,其測定方法為應用氣體或液體滲透壓力從毛細孔中排驅流體的分析方法,并根據其相關特性計算孔徑大小。此外,它應能夠進行氣體及液體滲透率的測量。結果報告中包含:干濕曲線及半干曲線圖,孔徑分布圖,最大孔徑(及相應壓力、流量),最小孔徑(及相應壓力、流量),平均孔徑,及氣體滲透率等。
精微高博:TB系列比表面積及孔徑同步分析儀
精微高博TB系列比表面積及孔徑同步分析儀
2021年1月,精微高博發布TB系列比表面積及孔徑同步分析儀,可表征微納米粉體材料表面物性及孔結構。該儀器采用最常用、最可靠的靜態容量法氣體吸附法分析材料的吸附行為。測試過程中多個樣品共用同一杜瓦瓶同一氣源進行測試分析,保證分析測試的準確性和重復性,真正實現多站間無差異化分析。獨有的Vtech技術融合了下列幾大技術,使TB系列產品的測試效率更高,測試結果更重復、更穩定,更能滿足大孔材料的測試需求。
Vctrl防抽飛控制技術:避免測試過程中因樣品抽飛導致的儀器氣路污染,保證測試效率。
Vspace冷自由空間控制技術:確保測試過程中整個系統的冷自由空間不發生變化,保證分析結果的準確性、重復性和穩定性。
Vstable穩定測試技術:保證測試的穩定性和準確性,使白炭黑、氧化鋁等大孔材料的分析準確性更高、重復性和穩定性更好,真正實現50nm以上材料的孔徑分析。保護儀器運行安全。
Vlevel液氮面控制技術:自主研發的大容量玻璃杜瓦瓶,與普通玻璃杜瓦瓶吹氣工藝不同,采用自主研發工藝制成,由特殊材料制備,克服了吹氣導致薄厚不均勻產生應力的缺陷,不易碎,使用安全,且能長時間保證較高真空度,使用壽命長。
精微高博DX400比表面積分析儀
DX400比表面積分析儀
2021年3月,微高博發布DX400比表面積分析儀,它采用流動法,測試準確高效,一小時可測試48個標準樣品;非常適合三元材料、石墨等電池正負極材料、醫藥輔料等小比表面樣品的測試。其主要技術和優勢如下:
Dstable穩定測試技術:確保儀器測試過程中TCD信號不受液氮面變化的影響,保證測試結果的重復性和穩定性。
Dcal自動校正技術:便捷,確保儀器生命周期中TCD信號變化不影響測試結果,保證儀器生命周期中測試結果的重復性和穩定性。
Dtrap精確測試技術:確保測試過程中TCD信號的控制精度達0.1mV,且不受環境影響,保證測試結果的準確性。
Dsignal高效測試技術:實現單點BET測試結果在5min內高效完成,測試效率最高達5min測試4個樣品。
Dctrl防吹飛控制技術:避免測試過程中因樣品吹飛導致的儀器氣路污染,保護儀器運行安全,延長儀器的生命周期。
其它特點還包括:防止TCD干燒、底層監護程序的安全防護機制。可選多種杜瓦瓶可選。運行狀態直觀顯示;可集聯與遠程訪問;標配獨立脫氣系統等。
國儀精測:H-Sorb X600?高溫高壓氣體吸附儀
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H-Sorb?2600高溫高壓氣體吸附儀
2020年6月,國儀精測發布H-Sorb?X600系列高溫高壓氣體吸附儀,測試溫度范圍從-196度到600攝氏度,壓力最大為200 Bar。在如此高溫高壓的條件下,對儀器的整體質量要求是非常高的。高壓物理吸附測試在二氧化碳捕捉、頁巖氣儲存、稀土儲氫(貯氫)合金材料行業、石油勘探和氣體分離等領域是十分重要的。此外對于一些吸附材料如催化劑、分子篩、活性炭等吸附性能的了解,燃料電池、電池煙道氣洗滌塔及碳氫化合物等研究至關重要。
數字化壓力測量及數據采集系統:數字量輸出的壓力及溫度傳感器,比采用模擬量輸出的同類產品精度提高一倍,抗干擾能力更強;高穩定性數字量壓力傳感器,極低的壓力溫漂,高壓下仍能保持低壓力波動,有利于提高測試精度。
高壓及真空通用的不銹鋼微焊管路系統:采用不銹鋼厚壁高壓微焊管路系統,VCR接口配件配套氣動閥門,可實現200Bar壓力范圍內的自動通斷控制,密封性能達1x10-10Pa.m3/s,使用壽命達500百萬次。
防飛濺不銹鋼微焊樣品管:樣品管內部安置一級氣體阻隔系統,樣品管接頭位配置有二級可拆卸式氣體過濾系統, 雙重防護措施,可有效防止樣品意外進入超潔凈閥體內部,提高儀器使用壽命及可靠性。針對微量易飛濺樣品,ZL技術設計的三重防樣品飛濺系統,確保高壓下測試安全。
安東帕Ultrapyc系列真密度儀
安東帕Ultrapyc3000/Ultrapyc5000真密度儀
安東帕是密度分析的開創者, Ultrapycs系列是氣體膨脹法真密度儀,最新型號是Ultrapyc3000/Ultrapyc5000。Ultrapycs具有極高的準確度,且適用于多種樣品容量,具有多個內置參比池,使樣品池中的死體積與參比池的容積自動匹配。在測量電池材料、藥品、建筑材料或任何固體材料的真密度時,非常簡單和精確。
Ultrapyc 氣體膨脹法真密度儀測量固體的真實密度和骨架密度,以跟蹤其純度和孔隙率。其測量時間不到 10 分鐘,非常適合在整個生產過程控制固體材料的質量。Ultrapyc具有以下技術:TruPyc技術使數據更精準;TruLock密封技術獲得更高重復性;PowderProtect模式無懼細粉污染,Ultrapyc 5000 型號是市面上唯一具有雙向氣體擴散功能的儀器,且用戶可自主選擇擴散方向。Peltier溫控系統實現優于 ±0.05 ℃ 的溫度穩定性;超大觸屏,圖形用戶界面使操控更簡單。Ultrapyc 還可直接連接至任何帶 RS232 接口的天平,減少手動輸入天平數據的錯誤。
ASAP 2425多站式 全自動比表面與孔隙分析儀
2021年1月,麥克默瑞提克在此前ASAP 2420的基礎上發布ASAP 2425 大型多站式全自動比表面與孔隙分析儀,它旨在減輕繁忙的實驗室檢測工作量,同時獲得精確的比表面 積和孔隙度數。ASAP2425 測試量大、性能好、功能強大,并自帶樣品制備系統。
ASAP 2425多站式 全自動比表面與孔隙分析儀
ASAP2425多站式全自動比表面與孔隙分析儀具有如下優勢:首先是全自動分析;其次是高通量,具有6 個工作站的獨立分析,每個工作站都有的分析和P0 壓力傳感器,12 個獨立控制的脫氣站,低比表面分析選配帶有五個獨立分析站。第三點是速度快,BET比表面測試可在 1 小時內完成。其余特性還包括:大進氣增量功能和定量進氣功能,可以輸入或計算分析溫度,設定不同區段等溫線可設定不同平衡時間。
主推產品一覽
除以上新品,小編還匯總了各主流品牌的主打產品,它們均在市場上獲得廣大用戶的喜愛。
品牌 | 產品型號 | 特點 | 類型 |
安東帕 | Autosorb IQ | 符合 20 多種 ASTM、DIN和 ISO 標準測試方法 | 氮氣吸附、孔隙分析 |
安東帕 | NOVAtouch | 配置兩個或四個分析站,四個內置真空或流動脫氣站,可縮小工作臺空間。 | 氮氣吸附、孔隙分析 |
國儀精測 | 可同時進行兩個或者四個樣品測試,測試過程自動化 | 氮氣吸附、孔隙分析 | |
麥克 | TriStar II | 高精度、高分辨率和數據還原能力 | 氮氣吸附、孔隙分析 |
麥克 | ASAP 2460 | 模塊化系統,兩站、四站或者六站可選。 | 氮氣吸附、孔隙分析 |
彼奧德 | Kubo-X1000 | 多通道微孔測試。 | 氮氣吸附、孔隙分析 |
儀思奇(代理) | Acorn Area | 可對懸浮液狀態下納米和微米顆粒進行比表面測量和分析。 | NMR原理 |
安東帕物理/化學吸附分析儀Autosorb IQ
Autosorb IQ系列物理/化學吸附分析儀
憑借數十年的氣體吸附經驗,Autosorb IQ系列能夠準確和精確地完成對無孔、中孔和微孔材料最具挑戰性的測量。Autosorb IQ能夠測定低至0.01 m2/g的比表面積、活性面積、孔隙體積和低至0.35 nm的孔徑分布,符合20多種ASTM、DI和ISO標準測試方法,為智能顆粒分析提供方便途徑。
Autosorb IQ系列具有如下優點:氣體吸附全分析平臺,涵蓋超低比表面、微孔、蒸汽吸附和化學吸附測量。動力學模式及遲滯環掃描模式可提供樣品孔結構的全方位信息。自動液位傳感器控制冷阱升降,確保樣品管體積最小化,實現微孔分析的高分辨率。真正實時P0測量,為全壓力段提供高分辨率。可擴展第2和第3分析站,脫氣站多達4個。
安東帕比表面積和孔徑分析儀NOVAtouch
NOVAtouch比表面積和孔徑分析儀
NOVAtouch 系列是全球數百家實驗室首選的儀器。該系列高通量快速真空體積法氣體吸附分析儀可為質量控制和研發實驗室提供所需的比表面積和孔徑分析能力,且價格經濟實惠。該系列儀器配置兩個或四個分析站以及四個內置真空或流動脫氣站,可縮小整個工作臺的空間,同時實現性能最大化。目前,可向制藥客戶提供符合 21 CFR Part 11 相關規定的軟件版本。
NOVAtouch 系列具有如下優點:可同時分析多達4個樣品,更高分析效率。全自動程序控溫4站脫氣,可與分析站同時運行。彩色觸摸屏,且允許遠程操作。專用P0站,可實時測量P0值。優化進氣模式,大幅提高測試速度。
國儀精測:全自動比表面及孔徑分析儀V-Sorb X800系列
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V-Sorb?4800比表面及孔徑分析儀
V-Sorb 4800多功能型比表面及孔徑分析系列產品采用靜態容量法測試原理。產品具備完全的自動化操作,操作界面人性化,簡單易學。通過采用合資或進口零配件,大大提高了產品可靠性和使用壽命。該系列多款產品已被歐美高校科研實驗室選購使用,獲得用戶的一致好評,樹立了國產領導品牌形象。
高集成度:硬件高度集成化,緊湊型設計,最多可進行 6個比表面樣品的同時測試。
集裝式真空管路系統:一體化集裝式真空管路系統,有效減少管路連接點,提升系統極限真空度;緊湊型集裝式系統,提高系統溫度均勻性,減少死體積空間,可有效提高測試精度;面板式配件安裝模式,零配件可獨立拆卸,便于安裝及后期維護。
測量及數據采集系統:高精度數字量壓力傳感器,壓力輸出分辨率為 1Pa, 相比同行業普遍采用的 4 Pa 分辨率,有利于提高測試精度。
Micromeritics TriStar II 系列高性能多通道全自動比表面與孔隙度分析儀
TriStar II 系列高性能多通道全自動比表面與孔隙度分析儀
TriStar II 是完全自動化并且含三個分析站的比表面積和孔隙度分析儀,儀器性價比高。它能夠提高常規質控分析的速度和效率,同時擁有高精度、高分辨率和數據還原能力,以滿足大多數研究需求。TriStar II 也同時提供氪氣選件,可以在非常低的比表面積范圍內進行測量。該儀器還兼容多種分析方法和數據處理,用戶可優化分析特定的應用。
TriStar II具有如下優點:首先是高效率,三個分析站同時運行,但又相互獨立;三個BET比表面積的測量可以在20分鐘內完成,四個TriStar可用一臺計算機控制。其次是測試下限低,氮氣系統比表面積測試最低可達0.01m2/g;還適用于氬氣、二氧化碳和其他非腐蝕性氣體如丁烷、甲烷或其他輕烴氣體。
第三點是精準快速,漸增或固定注氣程序可防止錯過壓力點,同時又最大限度地減少分析時間。
TriStar II功能強大,增強的產品功能包括:視頻剪輯、計算機和TriStar II之間的以太網通信、條形碼閱讀器、內置在電子測試點和診斷軟件、能夠通過互聯網進行遠程診斷、讀取和比較TriStar II及Gemini歷史數據和TriStar II數據。多達1000個數據點的TriStar II等溫線的觀察與記錄可以提供高分辨率和揭示孔隙結構的細節。直觀而強大的視窗軟件使得數據歸檔和聯網操作更便利。這個軟件最強大的功能在于擴展的數據處理以及報告功能,包含SPC報告、新吸附等溫線和厚度模型、等量吸附熱和DFT模型等。
Micromeritics ASAP 2460 多站擴展式全自動比表面與孔隙度分析儀
ASAP 2460 多站擴展式全自動比表面與孔隙度分析儀
ASAP 2460 比表面與孔隙度分析儀采用獨特的模塊化系統,性能優越,可實現高通量測試。ASAP 2460 基本配置是一個雙站的主控模塊,當另外連接雙站模塊后可擴展成四站或者六站分析儀,從而實現多樣品測試。
其分析系統 使用主控模塊和兩個附加模塊,可在 30min 內同時完成 6 個樣品的 BET 比表面積分析;直觀的 MicroActive 軟件結合用戶自定義的報告,能夠以交互方式分析等溫線數據;在 BET、t-plot、Langmuir,DFT 和 NLDFT 理論模型中,用戶可在圖形界面直接選擇數據范圍;創新儀表監控界面顯示儀器實時性能指標和維護情況。
ASAP 2460的主要優點為:模塊化、全自動擴展式分析模塊,優化的樣品瀏覽界面;高通量,兩站、四站或者六站可選;速度快,BET 比表面積測量僅需 30 分鐘。功能強大:可選擇最大體積增量進氣方式或指定壓力范圍內進氣方式,分析溫度可以輸入、計算或測量,可在不同等溫線部分選擇不同的平衡時間,可選配低比表面積和微孔;具有高級
NLDFT 建模的創新的 MicroActive 軟件;先進的工程技術可確保從主控制單元到擴展分析單元單元的所有端口都具有出色的準確性,可重復性和可重現性。
彼奧德Kubo-X1000比表面積及孔徑分析儀
Kubo-X1000比表面積及孔徑分析儀
Kubo-X1000是一款可應用于微孔領域的高性能多分析站物理吸附分析儀,實現多通道微孔同時測試,解決了冶金/陶瓷/電池粉末超低吸附量測不準、微孔段重現差、大孔段吸附不結束等問題。Kubo-X1000應用諸多先進技術如:比表面積快速測試,死體積動態校準,真空抽速及注氣量的動態調節,壓力測試B-ST技術,超高真空雙穩態閥體與集成歧管氣路系統,壓力輔助控制和獨立并行的壓力探測系統。
Kubo-X1000的主要優勢為:首先是高通量,擁有三個高性能樣品分析站。其次測試準確,微孔區間測試數據點多,相對壓力(P/P0)在 10-6~10-8區間內可以獲得準確數據。第三點是高效快速,獨立并行的分析控制,擁有更高的使用效率,比表面積測試耗時<90分鐘。
美國Acorn Area潤濕比表面分析儀
Acorn Area潤濕比表面分析儀
儀思奇代理的美國Acorn Area潤濕比表面分析儀基于核磁共振(NMR)原理,可對懸浮液狀態下納米和微米顆粒進行比表面測量和分析,對樣品的分散性、浸潤性、穩定性或納米顆粒的表面修飾,是一種理想的表征手段。廣泛應用于涂料的遮蓋能力,納米顆粒改性和包覆,乳液或漿料的穩定性,催化劑的活性,藥物質空,食物味道,電子漿料,陶瓷漿料,鋰電池漿料,碳納米管漿料,石墨烯等。
與傳統的氣體吸附法比,Acorn Area具有多項獨特優勢。首先是測量時間短,從開始到結束只需 5 分鐘。其次是獨特應用,與傳統方法測量原料不同, Acorn Area可直接測量中間體或配方原濃懸浮液。第三點是操控簡單,軟件可自動設定所需優化的測量參數。
結束語
作為材料檢測最為重要的手段之一,比表面積和孔徑分析對材料學的發展做出非常重要的貢獻,納米材料的興起更促進了這一點。在實際應用中,新能源材料、陶瓷、催化劑等行業對材料的比表面積要求也來越嚴格,即使是微量的差別也會嚴重影響材料的性能。
比表面積值不是測出來的,是計算出來的。比如測量樣品的吸附等溫線后,需要根據樣品的特性, 選擇恰當的理論模型計算出樣品的比表面積。由于不同的人對樣品的認知可能不同,對同一組吸附等溫線的實驗數據分析可能會報告不同的比表面積結果。
長期以來,比表面和孔徑分析均是各廠家提供測量過程的裝置和計算模型,主要追求的是應用的方便性,如:多站分析,多種計算模型,操控方便,包含前處理,效率更高等。但測量重復性一直是困擾使用者的問題。近年來,國產品牌(如理化聯科)直接挑戰了這個難題,將測量重復性提升到0.1%,其中采用了很多創新的技術。這是首次中國企業推出新品時即在硬核、極限性能上直接挑戰進口產品的可喜現象,也是中國對世界科技的貢獻。相信不久的將來,將推動這一領域向著“更精準”的道路上不斷邁進,也將為廣大用戶帶來福音,更將推動比表面和孔徑分析技術用在更多材料分析領域。中國科技強國夢的主題之一就是材料強國,而背后的一大重要支撐力量就是比表面分析。