BET比表面积是衡量固体材料表面特性的重要参数，其定义、测量方法及应用如下：
一、定义与意义
基本定义 BET比表面积指单位质量物料所具有的总表面积，单位为$m^2/g$。它包括物质晶格内部的内表面积和晶格外部的外表面积。
核心意义
通过比表面积可以评估材料的吸附性能、反应活性及物质交换效率，广泛应用于材料科学、环境科学及工业生产等领域。
二、测量方法（BET法）
实验原理
- 以氮气为吸附质，氦气或氢气为载气，按比例混合达到指定相对压力。
- 样品在液氮低温下进行氮气吸附，通过测量吸附峰和脱附峰的峰面积，结合BET方程计算比表面积。
关键步骤
- 吸附阶段： 氮气分子在样品表面发生物理吸附，形成吸附峰。 - 脱附阶段
- 校正与计算：通过注入纯氮校正吸附曲线，利用BET方程计算单层吸附量$V_m$，进而求得比表面积$S_g$。
三、BET方程与计算
核心公式 $$S_g = \frac{V_m \cdot A_m}{N_A \cdot p_0}$$
其中：
- $S_g$为比表面积（$m^2/g$）
- $V_m$为单层吸附量（$mol/g$）
- $A_m$为气体分子截面积（$m^2$）
- $N_A$为阿伏加德罗常数
- $p_0$为吸附温度下液氮的饱和蒸气压。
适用范围
- 比压范围：$0.05 \leq \frac{p}{p_0} \leq 0.35$
- 超出范围需采用其他模型（如Hill方程）。
四、应用领域
材料科学： 评估催化剂、吸附剂等的高分散性。 环境工程
能源领域：优化燃料、电池材料的比表面积。
五、注意事项
实际测量需控制温度、气体纯度及仪器校准，以确保数据准确性。
不同材料需选择合适的气体组合（如高分散硅藻土可用氢气，高分散碳材料可用氮气）。
通过上述方法，BET比表面积成为固体表面结构分析的黄金标准。