发布时间 : 星期三 文章材料结构分析思考题及答案更新完毕开始阅读8f8ee0e5482fb4daa48d4b9f
原因：吸附时由孔壁的多分子层吸附和在孔中凝聚两种因素产生，而脱附仅由毛细管凝聚所引起。
一、这就是说，吸附时首先发生多分子层吸附，只有当孔壁上的吸附层达到足够厚度时才能发生凝聚现象；而在与吸附相同的p/p0比压下脱附时，仅发生在毛细管中的液面上的蒸汽，却不能使p/p0下吸附的分子脱附，要使其脱附，就需要更小的p/p0 ，故出现脱附的滞后现象，实际就是相同p/p0下吸附的不可逆性造成的。
二、这是由于毛细管凝聚作用使N2分子在低于常压下冷凝填充了介孔孔道，由于开始发生毛细凝结时是在孔壁上的环状吸附膜液面上进行，而脱附是从孔口的球形弯月液面开始，从而吸脱附等温线不相重合，往往形成一个滞后环。
H1是均匀孔模型，可视为直筒孔便于理解。但有些同学在解谱时会说由H1型滞后环可知SBA-15具有有序六方介孔结构，这是错误的说法。H1型滞后环可以看出有序介孔，但是否是六方、四方、三角就不知道了，六方是小角XRD看出来的东西。H1型迟滞回线可在孔径分布相对较窄的介孔材 料，和尺寸较均匀的球形颗粒聚集体中观察到。
H2比较难解释，一般认为是多孔吸附质或均匀粒子堆积孔造成的，多认为是“ink bottle”，等小孔径瓶颈中的液氮脱附后，束缚于瓶中的液氮气体会骤然逸出；H2型迟滞回线由有些固体，如某些二氧化硅凝胶给出。其中孔径分布和孔形状可能不好确定，比如，孔径分布比H1型回线更宽。 11. 如何通过吸附等温线数据得到BET比表面的数据？
BET方程如下：
P/[V(Pо-P)]=1/(Vm×C )﹢[﹙C-1)/(Vm×C﹚]×﹙P/Pо﹚
式中： P: 氮气分压 P0: 吸附温度下，氮气的饱和蒸汽压 V: 样品表面氮气的实际吸附量 Vm: 氮气单层饱和吸附量 C : 与样品吸附能力相关的常数
通过实测3-5组被测样品在不同氮气分压下多层吸附量，以P/P0为X轴，P/V（P0-P）为Y轴，由BET方程做图进行线性拟合，得到直线的斜率和截距，从而求得Vm值计算出被测样品比表面积。理论和实践表明，当P/P0取点在0.05~0.35范围内时，BET方程与实际吸附过程相吻合，图形线性也很好，因此实际测试过程中选点在此范围内。 12. 了解t-plot方法及应用
t-plot 是通过将测试样品的氮气吸附量对参比材料的 t 或 αs，而不是对 p/p0 作图而建立起来的，p/p0 到 t 或 αs 的转化依据 t-曲线或 αs-曲线进行。曲线的形状取决于测试样品中 的孔隙特性。
1)如果 t-plot 或 αs-plot 是直线，并通过原点，则测试样品是无孔或含大孔的。 2)如果测试样品含有介孔， 曲线会在开始发生毛细管凝聚的最小孔径所对应的相对压力处向 上偏离。
3)如果测试样品含有微孔，曲线将向下偏离，因为在微孔内的局限空间中不可能充分发生多 层吸附。
4）有些材料含有混合孔，获得的是一种难以解释的复杂曲线，此时应谨慎分析等温线。
13. 不同类型的孔径分布需要不同的数据处理方法和模型，如介孔孔径分布一般采用什么方程处理得到？微孔呢？
介孔孔径分布一般采用BJH、DH方程处理。 Barrett-Joyner-Halenda (BJH)法和Dollimore-Hill (DH)法一样，适用于介孔而不适用于微孔。
微孔孔径分布一般采用DA（DR理论的依据）、HK、SF、MP方程处理。 适用于微孔孔径分布的有：
Dubinin-Astakhov (DA)法 适用于多峰分布微孔；
Horvath-Kawazoe (HK)法 适用于裂缝状微孔(如活性炭、柱撑层状粘土等)；
Saito-Foley (SF)法 适用于孔截面呈bjbuilder椭圆状的微孔材料(如沸石分子筛等)；
密度泛函 (DFT)法 适用于具有孔径单峰分布孔和多峰分布多级孔的各类微孔、介孔
14. TypeⅠ吸附等温线适用于什么类型的材料，一般用什么方法处理数据？
微孔材料， 例如外表面相对较小的微孔固体活性炭、分子筛沸石和某些多空氧化 物等。Langmuir 模型进行表面积分析，用 HK、SF、MP 等方法针对不同微孔材 料进行其孔径分布分析。
15. Type Ⅳ吸附等温线适用于什么类型的材料，一般用什么方法处理数据？
介孔固体。如苯在氧化铁凝胶上的吸附。对其比表面积的分析一般采用 BET (Brunauer-Emmett-Teller)方法。 孔径分布通常采用 BJH(Barrett-Joiner- Halenda)模型。Ⅳ特征是等温线的吸附分支与等温线的脱附分支不一致，可以观察到迟滞回线。在p/p0值更高的区域可观察到一个平台，有时以等温线的最终转而向上结束。
16. 根据激发源的不同，电子能谱分为几种类型？它们分别采用什么作为激发光源？
X射线光电子能谱(简称 XPS) (X-Ray Photoelectron Spectrometer) 紫外光电子能谱(简称 UPS) (Ultraviolet Photoelectron Spectrometer) 俄歇电子能谱(简称 AES) (Auger Electron Spectrometer)
17. X射线光电子能谱（XPS）产生的原理及如何进行定性定量分析？什么是“荷电效应”？如何消除？
基本原理就是光电效应。
定性分析的依据：XPS 是用X射线光子激发原子的内层电子发生电离，产生光电子，这些内层能级的结合能对特定的元素具有特定的值，因此通过测定电
子的结合能和谱峰强度，可鉴定除H和He（因为它们没有内层能级）之外的全部元素以及元素的定量分析。
定量分析的依据：根据能谱图中光电子谱线强度（光电子峰的面积）反应原子的含量或相对浓度。经X射线辐照后，从样品表面出射的光电子的强度是于样品中该原子的浓度有线性关系，可以利用它进行元素的半定量分析。
荷电效应：用XPS测定绝缘体或半导体时，由于光电子的连续发射而得不到足够的电子补充，使得样品表面出现电子“亏损”，这种现象称为“荷电效应”。
消除：(1)中和法：制备超薄样品；测试时用低能电子束中和试样表面的电荷，使Ec<0.1eV， 这种方法一方面需要在设备上配置电子中和枪，另一方面荷电效应的消除要靠使用者的经验。(2)内标法 ：在处理荷电效应的过程中，人们经常采用内标法。即在实验条件下，根据试样表面吸附或沉积元素谱线的结合能，测出表面荷电电势，然后确定其它元素的结合能。
18. 由于原子所处的化学环境不同而引起的内层电子结合能的变化，在谱图上表现为谱峰的位移，这一现象称为化学位移。化学位移的分析测定是XPS分析中的一项主要内容，是判定原子化合态的重要依据。 试比较Fe2＋和Fe3＋，AgF和AgI中Ag结合能的大小，并分析原因。
氧化态增加，外层电子密度减小，屏蔽作用减弱，结合能增加，所以Fe2＋