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2015年11月30日，美國康塔儀器中國區(qū)總經(jīng)理楊正紅造訪中國科學(xué)院過程工程研究所，與五十多位專家學(xué)者、研究人員一起，就“氣體吸附法測定比表面及孔徑分布技術(shù)進展”進行了技術(shù)交流。楊總詳細闡述了8月份國際化學(xué)領(lǐng)域權(quán)威的國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會（IUPAC）所公布的物理吸附分析新規(guī)范。

IUPAC物理吸附新規(guī)范將是隨后制定新的比表面積、孔徑分析的ISO、ASTM標(biāo)準的最重要的科學(xué)基礎(chǔ)。美國康塔儀器公司的首席科學(xué)家Matthias Thommes博士作為第一起草人，在這份規(guī)范的制定中做出了主要貢獻。中科院過程工程研究所研究方向為多相反應(yīng)與分離過程中的新理論、新技術(shù)、新方法，重點解決生化、資源環(huán)境、材料、能源等領(lǐng)域中的共性、關(guān)鍵性問題，開發(fā)新材料、新工藝和新設(shè)備，使之工程化、工業(yè)化。結(jié)合新規(guī)范，雙方就氣體吸附法比表面及孔徑分布技術(shù)從理論到應(yīng)用進行了深入交流。

 在研討會上，楊總提出“分析的關(guān)鍵是測得準、算得準，那么，如何做到呢？”這個命題。算得準，要求透徹掌握理論，并了解其工作原理；測得準，需要選擇最合適的設(shè)備，并熟練操控。不同的吸附理論，都有其適用范圍。BET理論的適用范圍如何？含微孔樣品的BET比表面計算需要注意什么？氣體吸附法測量孔徑分布測試，經(jīng)典方法的局限在哪兒？氬吸附和CO2吸附的各自的用武之地何在？為什么評估微孔材料比表面的氣體探針推薦選擇氬氣？如何選擇恰當(dāng)?shù)目追植加嬎隳Ｐ停繛槭裁丛絹碓蕉嗟娜碎_始青睞NLDFT和QSDFT方法？

本次交流會，楊總和各位專家針對上述問題暢所欲言、交流心得，彼此都獲益良多。

IUPAC新規(guī)范 簡介：

近30年來，隨著新的材料如各種有序介孔分子篩、微孔分子篩、金屬-有機框架(MOFs)等不斷地被合成得到，原有的規(guī)范已經(jīng)不能滿足現(xiàn)今科研的要求。新規(guī)范中，吸附等溫線的類型由原來的6類增加了2種亞分支、現(xiàn)在共有8種吸附等溫線，完善了微孔和介孔的類型；脫附遲滯環(huán)的類型也增加了2種。

圖2 新的吸附等溫線和脫附遲滯類型

對于孔道吸附的表征，Ar(87K)的分析條件被確立為表面有活性基團的微孔分子篩、金屬-有機框架材料、微孔氧化物的唯一推薦方法，因為Ar分子具備下列好處：1. 球形分子，截面積確定，比表面積分析比N2更加準確；2. Ar沒有四級矩，吸附起始壓力高，有利于氣體分子在微孔中的擴散，分析速度大大加快。

該規(guī)范還推薦了CO2(273 K)方法分析碳材料的微孔孔徑分布、Kr(77 K)方法分析超低比表面積樣品的比表面積值的方法等。此外，DFT方法被推薦于分析微孔、介孔材料的孔徑分布。

美國康塔儀器已經(jīng)對此規(guī)范推出了相應(yīng)的解決方案，各種配置可以全方位的支持N2(77 K)、Ar(87 K)、CO2 (273 K)、Kr(77 K)等條件的分析，完善的DFT模型可以對應(yīng)各種分析條件的微孔、介孔孔徑分析。