納米氣敏材料比表面積分析

隨著科學技術的發展，對各種氣體尤其是可燃性氣體和毒性氣體的檢測監控，已成為當前工業、民用、國防、運輸等領域急需解決的問題。納米氣敏材料的研究對提高氣敏材料的靈敏度、選擇性和長期穩定性，以及如何降低工作溫度和縮短相應溫度、時間等方面起著無法替代的推動作用。
   目前國內外對于各種氣體的檢測主要還是針對氫氣、硫化氫、碳氫化合物、氮氧化合物、氨氣、乙醇、液化石油氣（LPG）、管道煤氣等還原性氣體和有毒氣體為主，應用較為廣泛的氣敏材料主要有SnO2、ZnO、SiO2、TiO2、Fe2O3、WO3等金屬氧化物，另外復合氧化物作為固體電解質也得到很好的應用。由于傳統的SnO2等氣敏元件功耗大、靈敏度低、選擇性差，人們一直在努力探索用新的方法解決這些問題。
   納米晶粒由于尺寸小，金屬費米能級附近的電子能級由準連續變為離散能級、能隙變寬，其特別的量子尺寸效應、表面效應和小尺寸效應，使納米材料產生了許多體相材料不具備的特殊性能。納米SnO2等氣敏材料具有較大的比表面及較高的活性和敏感性，其元件具有壽命長、靈敏度高、成本低等特點，一直處于金屬氧化物半導體電阻式氣敏傳感器研究的中心。研究與應用中，人們發現SnO2等氣敏材料的純度和晶粒大小，直接影響著材料的氣敏特性，SnO2等粉體的顆粒形狀、均勻性、穩定性都直接影響著以后制成的氣敏元件的靈敏度、功耗、選擇性、響應恢復特性及穩定性等重要參數。
   由于氧化錫等氣敏材料的氣敏機理屬表面控制型, 氣體靈敏度的高低與材料的比表面積有關, 通常比表面積越大, 氣體靈敏度越高。比表面積是每克固體材料所具有的表面積，單位為m2/g；比表面積測試儀的國家標準是基于BET理論的低溫氮吸附BET多點法（GB/T 19587-2004）。由氮吸附BET多點法測定比表面積的要點是：在5-30%氮氣分壓范圍內，在不同氮氣分壓點下測定吸附劑（待測粉體）對氮氣的吸附量，做出吸附等溫線，通過BET公式求出相應于吸附劑表面被氮氣分子覆蓋滿單分子層時的單分子層飽和吸附量，即可計算出吸附劑的比表面積。
   貝士德儀器科技（北京）有限公司的3H-2000BET-A比表面積測定儀是依據國家比表面測試標準的高精度分析儀器，擁有多項國內的技術；如國內的一體化原位吹掃處理功能，針對色譜法比表面測試的不同氮氣分壓點之間需要吹掃處理的問題，使不同氮氣分壓點之間的吹掃處理更方便高效，減少了連續測試對準確度的影響；國內的程控風熱助脫裝置，使在實現全自動化后,保證得到尖銳快速的脫附峰，減少背景誤差；國內的色譜濃度檢測系統，使氮氣分壓檢測精度相對流量法提高10倍；六通閥進樣器程序控制，國內的定量管程控切換功能；國內的粒度報告等功能；儀器參數軟件顯示的同時，在儀器上大屏幕液晶硬件顯示，使儀器工作狀態參數一目了然，運行更可靠；以及液氮溫度監測、檢測器斷氣保護、檢測器恒溫裝置、重要環節聲音提示，使3H-2000BET-A比表面儀在測試精度、穩定安全性、操作便捷性等方面達到并部分超越了國外同類儀器性能， 3H-2000系列比表面儀在國內擁有大量客戶。
    貝士德比表面儀采用全自動化操作，簡單易學，儀器性能穩定，測試準確快速，深受廣大高校老師、科研工作者、技術人員的喜愛和好評，還可以為客戶免費測樣，測樣的次數超過萬次，對各種材料的測試經驗豐富，打破了國外比表面儀的壟斷，樹立了我們優秀的民族品牌，而且產品價格實惠，可以廣泛地普及和推廣應用。