那些你不知道的t-plot

t-plot法，是分析材料微孔孔體積，微孔表面積和外表面積的一種方法。在使用t-plot法時(shí)，厚度值上下限的選擇是確定微孔體積的一個(gè)重要參數(shù)。本文對(duì)t-plot方法進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，以便能夠?qū)-plot法有一個(gè)基礎(chǔ)的認(rèn)知，便于在物理吸附測(cè)試結(jié)束后，更好的理解和使用t-plot法去進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

t-plot法能夠用于固體微孔體積的確定，即便是在微孔和中孔都存在的情況下，也都可以得到微孔的體積。總所周知，吸附初發(fā)生在微孔中，以便使微孔中由其孔和孔壁能量場(chǎng)疊加所產(chǎn)生的過(guò)大的勢(shì)能達(dá)到飽和。當(dāng)微孔被填充飽和之后，隨著相對(duì)壓力的升高，開(kāi)始充填介孔。終，可獲得一條由I型等溫線和IV型等溫線組合而成的吸附等溫線。我們可從可從P/PO值接近于1時(shí)的相對(duì)壓力較高點(diǎn)的氣體吸附量計(jì)算出總孔體積。等溫吸附線如下圖所示。

使用測(cè)試得到的等溫吸附線數(shù)據(jù)，我們可以通過(guò)t-plot法區(qū)分微孔和介孔，從而，估算出微孔體積和微孔表面積。由于微孔一般是在非常低的相對(duì)壓力下充填，相對(duì)壓力越低，分布屬性和t-curve的表現(xiàn)就越好。因此，在進(jìn)行物理吸附測(cè)試時(shí)，盡量從更低的相對(duì)壓力開(kāi)始吸附測(cè)試，結(jié)果會(huì)更好一些。

t-curve是氣體吸附的圖像表示，用cm³/g表示，在確定平衡壓力的條件下，它是其對(duì)應(yīng)壓力下吸附膜的統(tǒng)計(jì)厚度的函數(shù)。含孔結(jié)構(gòu)的吸附物統(tǒng)計(jì)厚度（用t表示）可用Halsey方程或Harkins and Jura方程計(jì)算。

圖2中所示的曲線，是從t-plot中獲得的。此處，點(diǎn)（1）代表一個(gè)拐點(diǎn)，此拐點(diǎn)位于t-curve其中兩點(diǎn)的切線的交叉處。點(diǎn)（1）表示微孔的充填完成及介孔充填的開(kāi)始。切線（2）直接穿過(guò)t-curve的平坦部分，將此條切線外推至Y軸，即可得到微孔的體積。曲線的平坦部分和切線上的任意兩點(diǎn)都可用于決定t的限度。每一點(diǎn)到X軸的垂線決定了t的值（大值和小值）。因此，在圖二的例子中，小值和大值分別為8和16埃 (Å)。

將這兩個(gè)t值輸入到報(bào)告選項(xiàng)中，就會(huì)獲得新的t-plot曲線，切線直接穿過(guò)平坦區(qū)域，外延到Y(jié)軸。此時(shí)，按以下方程將一定量的被吸附的氣體體積轉(zhuǎn)換為等量的液體體積，即可獲取微孔體積數(shù)據(jù)。

本文簡(jiǎn)單的介紹了關(guān)于t-plot的意義和厚度值上下限選擇。t-plot是我們?cè)谖锢砦綔y(cè)試后，常用到的一種數(shù)據(jù)分析方法，能夠有助于我們獲取材料的微孔表面積、微孔體積和外表面積數(shù)據(jù)，對(duì)材料結(jié)構(gòu)物性分析具有重大意義。我們可以通過(guò)使用各種類型的物理吸附儀，例如美國(guó)麥克儀器公司的ASAP系列，Tristar系列以及3Flex系列等型號(hào)的物理吸附儀獲取材料的等溫吸脫附曲線數(shù)據(jù)，再使用Microactive數(shù)據(jù)處理軟件，進(jìn)行厚度值的選擇，以獲取材料的微孔表面積、微孔體積和外表面積數(shù)據(jù)。