比表面及孔径分析(BET)是一种广泛应用于多孔材料表征的技术，其名称来源于Brunauer、Emmett和Teller三位科学家提出的BET理论。该技术利用固体材料的吸附特性，通过气体分子(如氮气、二氧化碳等)作为“量具”来度量材料的表面积和孔结构。BET分析可以提供材料的比表面积、总孔容、孔径分布以及吸脱附曲线等关键数据，对于理解材料的性能优化材料设计以及开发新材料具有重要意义。
1、对于氮气吸附，样品要求如下（若提供的样品量不足则保证不了结果的准确性）:
<1>比表面积有大概预期的前提下，可用公式：比表面积（m2/g）*样品量（g）=15-20m2来大致确定所需样品量，测试老师会根据实际情况来确定测试样品量。
针对比表面积大于400m2/g的样品，为了减少称量误差，建议样品量不要少于50mg。预约时请写清楚比表面积范围，如果由于样品量少导致结果不准确，我们一般不安排复测。
<2>在不知道比表面积情况下，一般测试全孔和微孔模式质量要100mg以上（前提是样品中有微孔），测试介孔模式需要250mg以上。
2、一般都是粉末样品，如是颗粒状请尽量物理粉碎得比较小，一般要求在3mm以下 。为方便取样，请不要用自封袋装样。
International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials 2023A30(7):1407-1416
测试需求:
研究BaTi03粉体的比表面积和孔径分布
测试解读：
采用N2吸附和解吸实验。PW-BT、MeOH/W-BT、EtOH/W-BT和IPA/W-BT样品的比表面积分别为7.23、17.30、11.87和10.67 m2.g-1。如图(a)所示，BaTi03粉体的bruauer-emmett-teller (BET)等温线在整个压力范围内呈现出典型的H3级闭滞回线，并向下突出，表明其具有多孔结构[46-48]。图(b)显示了PW-BT、EtOH/WBT和IPA/W-BT样品的孔径分布，是典型的微孔和介孔结构分布。
Q：BET(N2)可以测试的孔径范围
A：一般情况下，介孔测试范围小于1μm（通常数据给到200nm，即2-200nm），大于100nm建议使用压汞仪测试；微孔理论上可以测到0.5nm（即0.5-2nm），一般小于1nm也有可能测不出来；
Q：为什么得到的BET值为负？
A：正常情况下样品对吸附质有吸附的话比表面积值应该为正，出现负值的可能有三种原因：
（1)样品自身的原因，可以看等温吸脱附曲线，如果没有吸附的话吸附值应该在0附近，再加上仪器误差的现象，也可能跑到负值出现吸附点，所以该类样品的吸附几乎可以忽略。
(2)测试所加样品量过少，造成总的吸附值很低，则容易产生这个现象。
(3)脱气温度和时间不合理，脱气温度过高，造成孔结构的变化或坍塌，脱附温度太低或者脱气时间短，造成脱气不完全，也会产生这个问题。
Q：为什么等温吸脱附曲是不闭合的？
A：等温吸脱附曲线不闭合，这种情况比较常见，产生这种现象的原因也比较多，可能原因如下：
（1）材料表面存在特殊的基团和化学性能，导致吸附的气体分子无法完全脱离，即材料对吸附质有较强作用，导致吸脱附会存在一定的不闭合程度；
（2）材料自身的比表面较小，一般吸脱附闭合程度会较差；
（3）称样量问题，称样量太少，容易造成测量不准，也会出现此类情况；
（4）样品前处理问题，温度太高，测试的孔结构坍塌，气体脱附不出来会造成曲线不闭合；
（5）如果研究碳材料的话需要注意，碳材料的孔大多为柔性孔或者墨水瓶孔，气体吸附之后孔口直径收缩，导致吸附上的气体不易脱附，很容易导致吸脱附曲线不闭合。
Q:为什BET方程参数里面的C值为负？
A:C值具有一定的物理含义，它代表了样品的吸附热，正常情况下应该为正值。当遇到C值为负的情况时，我们首先要看C值负有多大，如果是很大的负值，可去除高压区数据再重新拟合一下，或者把压力选点范围降低即可。如果是较小的负值，通常微孔样品容易出现这个问题，对于微孔材料，因为吸附物质的分子是在非常狭窄的微孔，所以它与BET方法的假设会严重偏离，如果使用BET模型计算就会得到一个明显小于样品的正常的比表面积。因此对于微孔的样品一般推荐用Langmuir方法来计算比表面积。
Q:为什么等孔径分布图为什么不是从0开始？
A:1. 一般孔径分布图是从开始有孔的地方出现数据，低压处无孔则不会出现数据。
2. 与使用的吸附质有关，孔径分布数据理论上最小只能从吸附质的直径开始。
Q:BET结果与SEM或TEM结果不符合，原因是什么？
A:常见情况为SEM或TEM图片中能看到孔，但是BET结果中显示无孔或孔很少，或者BET测到的孔和电镜中看到的不一致。这主要是因为BET测试的是样品整体的孔情况，电镜看到的是局部的情况，所以会有不一致的情况，而且倍数太高的话，SEM的标尺是可能有一定误差的，所以两者可比性并不太大。
Q:如何确定样品的脱气时间？
A:脱气时间越长，样品预处理效果越好。脱气时间的选择与样品孔道的复杂程度有关。一般来说，孔道越复杂，微孔含量越高，脱气时间越长；选择的脱气温度越低，样品所需要的脱气时间也就越长。IUPAC 推荐脱气时间不少于 6 小时，而那些需要低温脱气的样品则需要更长的脱气时间。
Q:如何选择样品的脱气温度？
A:系统温度越高，分子扩散运动越快，因此脱气效果越好。选择脱气温度的首要原则是不破坏样品结构。如果脱气温度设置过高，会导致样品结构的不可逆变化，例如烧结会降低样品的比表面积，分解会提高样品的比表面积。但是如果为了保险，脱气温度设置过低，就可能使样品表面处理不完全， 导致分析结果偏小。脱气温度的选择不能高于固体的熔点或玻璃的相变点, 建议不要超过熔点温度的一半。当然，如果条件许可，使用热分析仪能够最精确地得到适合的脱气温度。一般而言，脱气温度应当是热重曲线上平台段的温度。
