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活性焦比表面积测试

因您的需求、实验方案、检测样品、测试过程不同,相应的参考标准请咨询在线工程师!

文章概述:活性焦比表面积测试是评估吸附材料结构性能的关键检测技术,核心对象为活性焦的多孔特性。测试涵盖比表面积(BET法)、总孔容(氮气吸附法)、平均孔径分布(DFT模型)、微孔/中孔比例、吸附等温线拟合参数(如Langmuir模型常数)、表面能异质性、孔径分布曲线峰值位置、吸附热力学参数(ΔG, ΔH)、孔结构分形维数、骨架密度等指标,确保数据精度在±3%以内。

检测项目

比表面积分析:

  • 总比表面积:测试范围0.01-3000m²/g(参照ASTMD3663)
  • 微孔比表面积:计算精度±0.5m²/g(DFT模型)
  • 外部比表面积:误差≤±1%(BET多点法)
孔结构参数:
  • 总孔容:测量范围0.001-2.5cm³/g(ISO15901-2)
  • 平均孔径:检测精度±0.1nm(BJH法)
  • 孔径分布:峰值位置±0.2nm偏差(NLDFT模型)
吸附性能:
  • 氮气吸附量:77K下吸附等温线(容量法)
  • 吸附热:ΔH值范围-10至-50kJ/mol(Clausius-Clapeyron方程)
  • 吸附动力学:速率常数k≥0.01s⁻¹(准一级模型)
物理形态:
  • 颗粒强度:抗压碎力≥50N(GB/T30202)
  • 粒度分布:D50值±5μm偏差(激光衍射法)
  • 表观密度:0.3-0.8g/cm³(振实法)
化学组成:
  • 灰分含量:≤5wt%(灼烧失重法)
  • 挥发分:测试精度±0.2%(GB/T212)
  • 固定碳:计算值≥75%(差减法)
热稳定性:
  • 热重损失:失重率≤10%at400°C(TGA法)
  • 氧化起始温度:≥300°C(DSC法)
  • 比热容:0.7-1.2J/g·K(参照ASTME1269)
表面化学特性:
  • 表面官能团:含氧量0.5-5.0mmol/g(XPS法)
  • pH值:7.0±0.5(电位滴定法)
  • 零电荷点:PZC值4.0-10.0(滴定曲线法)
水分含量:
  • 吸附水:≤3wt%(105°C干燥法)
  • 结合水:测试误差±0.1%(KarlFischer法)
机械强度:
  • 耐磨耗:磨损率≤2%(转鼓法)
  • 抗冲击:破碎率≤5%(落球法)
电化学性能:
  • 电容特性:比电容≥100F/g(三电极体系)
  • 导电率:≥1S/cm(四探针法)

检测范围

1.煤质活性焦:原料为烟煤或无烟煤,重点检测高比表面积(≥1000m²/g)和微孔分布均匀性

2.木质活性焦:来源于木材或竹材,侧重孔径分布(中孔为主)和表面官能团分析

3.果壳活性焦:基于椰子壳或核桃壳,检测灰分含量(≤3%)和吸附动力学参数

4.合成活性焦:聚合物基材料,关注总孔容(≥1.0cm³/g)和热稳定性(失重率≤5%)

5.再生活性焦:回收再利用品,重点测试比表面积恢复率(≥90%)和机械强度衰减

6.工业废气处理用活性焦:应用于脱硫脱硝,检测吸附容量(VOCs吸附量≥200mg/g)和再生性能

7.水处理用活性焦:用于去除重金属或有机物,侧重孔径分布(微孔为主)和pH适应性

8.催化剂载体活性焦:负载金属催化剂,检测表面能异质性和抗烧结能力

9.高纯度活性焦:低杂质要求,重点分析灰分(≤1%)和挥发分(≤2%)

10.特殊改性活性焦:化学或物理改性品,检测表面官能团浓度和吸附选择性

检测方法

国际标准:

  • ASTMD3663-20活性炭比表面积标准测试法(BET多点法)
  • ISO15901-2:2022孔结构分析(气体吸附法)
  • ISO18894:2018炭材料灰分测定(马弗炉法)
国家标准:
  • GB/T19587-2017气体吸附BET法比表面积测定(与ASTM差异:吸附平衡时间要求更短)
  • GB/T30202-2013活性焦颗粒强度测试(转鼓法与国际标准ISO6188方法差异:转速设定不同)
  • GB/T7702.1-2008活性炭水分测定(干燥法与国际标准ISO8006差异:温度控制范围更窄)

检测设备

1.比表面积分析仪:ASAP2460型(比表面积范围:0.01-3000m²/g,精度±0.5%)

2.孔径分布仪:Autosorb-iQ型(孔径分辨率:0.35-500nm,误差±0.2nm)

3.热重分析仪:TGA5500型(温度范围:室温-1000°C,灵敏度0.1μg)

4.激光粒度分析仪:Mastersizer3000型(粒度范围:0.01-3500μm,重复性±1%)

5.压汞仪:AutoPoreV型(压力范围:0-60000psi,孔容精度±0.01cm³/g)

6.X射线光电子能谱仪:ESCALABXi+型(元素检测限:0.1at%,能量分辨率0.5eV)

7.万能材料试验机:Instron5967型(载荷范围:0.001-30kN,精度±0.1%)

8.水分测定仪:KarlFischerDL39型(水分检测范围:0.001-100%,误差±0.1%)

9.差示扫描量热仪:DSC8500型(温度精度±0.1°C,热流灵敏度0.2μW)

10.电化学工作站:VersaSTAT4型(电流范围:±1A,频率范围:10μHz-1MHz)

11.表面张力仪:DCAT25型(表面能测量精度±0.1mN/m)

12.红外光谱仪:NicoletiS50型(波数范围:7800-350cm⁻¹,分辨率0.4cm⁻¹)

13.紫外可见分光光度计:Lambda365型(波长范围:190-1100nm,吸光度精度±0.003)

14.气相色谱仪:7890B型(检测限:0.1ppm,分离度≥1.5)

15.高精度天平:XP205型(称量范围:0.1μg-220g,精度±0.01mg)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

活性焦比表面积测试
中析研究所

北京中科光析科学技术研究所(简称中析研究所),隶属于北京前沿科学技术研究院,为集体所有制单位,是以科研检测为主的科学技术研究机构。中析研究所坚持基础研究与应用研究并重、应用研究和技术转化相结合,发展为以“任务带学科”为主要特色的综合性研究所。经国家有关部门批准,成为第三方分析测试技术服务单位,旗下实验室机构获得CMA资质认证。开展了研发设计、分析检测、试验验证、共性加工、信息及知识产权等服务,为科技型企业创新提供公共服务。本所得到政府创新基金的支持,被评为国家高新技术企业。

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