液氮温度下JX-6型椰壳炭的性能测试(2)

3.1、比表面积分析

　　对实验数据进行BET比表面积分析，由于P/P0在0.05～0.35之间，易建立多层吸附，符合BET吸附等温方程（2）

　　式中,P为平衡压强（单位：mmHg），Q为平衡吸附量（单位：cm³/g STP），P0为当前温度下的饱和蒸汽压（单位: mmHg）,约为768.8mmHg，Vm为单分子层饱和吸附量（单位：ml），C为常数。液氮温度下，氮气作为吸附质时，比表面积Sg:

Sg = 4.36 Vm/W (3)

　　式中, Sg为比表面积（单位：m²/g）, Vm 为单分子层饱和吸附量（单位：ml）,W为活性炭质量（单位：g），由此可以求出活性碳的比表面积。取P/P0在0.05～0.35间的数据见表1所示：

表1 BET方程数据

　　由表1 取P/P0为横坐标，P/Q(P0-P)为纵坐标作图如图3所示：

图3 BET曲线

　　图3中拟合曲线方程为：y=0.0060819x-0.00014235，然后再由（2）可以得出单分子层饱和吸附量Vm为168.3629ml/g, 再由(3)可以得出JX-6型活性炭的Sg为734.06 m²/g。然后再利用t 图法计算出微孔的比表面积所占比例，t图法描述的是在77K下，氮气在多孔吸附剂上的吸附量与在无孔吸附剂上的吸附量之间的关系，这两种吸附剂的化学组分相同。t图的典型特征是：对于无孔吸附剂，曲线是线性的，并且通过坐标原点；对于多孔吸附剂，直线发生弯曲。利用t 图中曲线直线段部分的斜率可求吸附剂的比表面积，即：

　　式中，S为中大孔的比表面积（单位：m²/g），Q为吸附质气体在标准状况下的体积(单位：cm³/gSTP)，t是在无孔吸附剂上的吸附层统计厚度（单位：埃），Q/t是t图上通直线段的斜率。统计层厚度C由式（5）确定：

　　式中，t是在无孔吸附剂上的吸附层统计厚度（单位：埃），P/P0为相对压力。根据式（5）可以计算出在不同的相对压力下所对应的吸附层统计厚度，再取t为横坐标，Q为纵坐标作图，如图4所示，图4 中拟合直线方程为：y=10.12x+197.4，则Q/t为10.12，根据（4）可以计算出JX-6型活性炭的中、大孔比表面积为：S=156.56m²/g， 则微孔部分比表面积Sm = 577.50 m²/g, 占总比表面积的78.67%。