[发明专利]容量法等温吸附实验中吸附量的自由体积校正方法

摘要

本发明公开了一种容量法等温吸附实验中吸附量的自由体积校正方法，包括：对试验样品进行等温吸附实验，吸附质为氦气，计算获得温度T时，各氦气平衡压力点的氦气自由空间体积；将各氦气平衡压力点与对应的氦气自由空间体积进行分段线性拟合，获得自由空间体积拟合方程；对试验样品进行等温吸附实验，吸附质为试验气体；样品缸在温度T时，将各试验气体平衡压力点带入自由空间体积拟合方程，获得样品缸在各试验气体平衡压力点的试验气体自由空间体积；计算获得在各平衡压力点试验气体的吸附增量和累积吸附量。本发明通过对试验气体自由空间体积的校正，对各吸附平衡压力点试验气体的吸附增量和累积吸附量进行校正，以获得更为准确的吸附量。

主权项

1.容量法等温吸附实验中吸附量的自由体积校正方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)对试验样品进行等温吸附实验，吸附质为氦气，计算获得温度T时，参考缸、样品缸的氦气初始压力和氦气平衡压力，并据此计算获得各氦气平衡压力点对应参考缸氦气的减少量与样品缸氦气自由空间体积的增加量，以各氦气平衡压力点对应参考缸氦气的减少量与样品缸氦气自由空间体积中氦气的增加量相等为原则，由气体状态方程分别计算获得在温度T、样品缸第I个氦气平衡压力点p_I时，样品缸的氦气自由空间体积；(2)将各氦气平衡压力点与对应的氦气自由空间体积进行分段线性拟合，获得自由空间体积拟合方程，记为式(1)；式中，V为氦气自由空间体积，单位为cc；p_I为样品缸第I个氦气平衡压力点，单位为psi；V_I为样品缸的氦气自由空间体积，单位为cc，I＝1、2、3、...n，n为氦气的试验压力点个数；(3)对试验样品进行等温吸附实验，吸附质为试验气体，测试获取温度T时，参考缸、样品缸的试验气体初始压力和试验气体平衡压力，第i个试验气体平衡压力点，参考缸的试验气体初始压力、试验气体平衡压力分别计为p_r1i和p_r2i，样品缸的试验气体初始压力、试验气体平衡压力分别计为p_s1i和p_s2i，单位为psi，i＝1、2、3、...n，n为试验气体的试验压力点个数；(4)将样品缸的各试验气体平衡压力点带入自由空间体积拟合方程，获得样品缸在各试验气体平衡压力点的试验气体自由空间体积，记为V_fi，单位为cc，公式记为式(2)；(5)根据样品缸在各试验气体平衡压力点的试验气体自由空间体积，计算获得在各试验气体平衡压力点试验气体的吸附增量和累积吸附量，分别记为ΔV_si和V_si，单位均为cc/g，i＝1、2、3、...n，n为试验气体的试验压力点个数，i＝1时，V_s1＝ΔV_s1，此时，ΔV_si的表达式记为式(3)，i从2开始时，V_si＝V_s(i‑1)+ΔV_si，ΔV_si的表达式记为式(4)，依据式(3)和式(4)迭代计算，获得试验气体各试验气体平衡压力点的累积吸附量；式(3)和式(4)中，R是普适气体常量，单位是J/(mol·K)；T为绝对温度，单位是K；W为试验样品质量，单位为g；V_r为参考缸体积，单位为cc；Z_r1i、Z_r2i、Z_s1i、Z_s2i分别为当压力为p_r1i、p_r2i、p_s1i、p_s2i，温度为T时，气体的压缩因子。