比表面積是指單位質(zhì)量或單位體積下材料表面的面積，在先進(jìn)材料中，比表面積的大小對(duì)材料性能產(chǎn)生重要影響——如小比表面積意味著相對(duì)較小的表面能，可降低材料與周圍環(huán)境相互作用的可能性，有利于維持材料的穩(wěn)定性和耐久性，像鋰電池正負(fù)極材料、原料藥及其輔料和膜材料的比表面積值一般都很低。

氧化亞硅材料SEM圖

對(duì)于這類型比表面積很低的材料（很多產(chǎn)品甚至小于0.5m²/g），用一般的氣體吸附法分析儀器很難達(dá)到質(zhì)量控制的重復(fù)性1%的要求。因?yàn)樵谶@樣低的表面積下，樣品池自由空間中的未被吸附的氮分子數(shù)目比吸附在表面上的氮分子數(shù)量要大，甚至超出很多，這就導(dǎo)致了測(cè)量的極大不確定性。雖然增加樣品量可以增加絕對(duì)表面積，但受到樣品池大小的限制或樣品本身的限制，這種方法并不總是可行。

雖然國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)（IUPAC）會(huì)推薦用氪氣代替氮?dú)庾鳛槌捅缺砻娣e材料的測(cè)定手段，但氪氣的成本是氮?dú)獾?40倍，還需要配置具有分子泵和10torr壓力傳感器的氣體吸附分析儀，成本之高昂不是每一家企業(yè)都可以承擔(dān)的。

為了解決超低比表面材料的質(zhì)量控制的痛點(diǎn)問題，由專業(yè)研究顆粒特性表征技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)化的楊正紅先生所帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了新一代氣體吸附分析技術(shù)。通過對(duì)管路溫度、管路死體積和壓力精度的全面控制，成功突破了常規(guī)比表面積分析儀的限制，使得氮吸附比表面積測(cè)定延伸到氪吸附測(cè)定領(lǐng)域，完全滿足了超低比表面積材料的質(zhì)控重復(fù)性達(dá)到1%以內(nèi)需求，并且具有良好的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

使用該技術(shù)的分析儀器測(cè)定氧化亞硅窄孔徑分布的重現(xiàn)性（左）和氧化鋁電池隔膜的BJH孔徑分布圖（寬分布）

總之，新技術(shù)的突破不僅使儀器具有極高的性能價(jià)格比，極大地降低了企業(yè)的使用成本，而且解決了長(zhǎng)期困擾行業(yè)質(zhì)量控制的頭疼問題，使超低比表面積分析達(dá)到高穩(wěn)定性、高重復(fù)性、高效率。

如果您所在企業(yè)也有類似的質(zhì)量控制難題，不妨前來參加即將于2023年12月13-15日在江蘇連云港市舉辦的“2023全國(guó)粉體檢測(cè)與表面修飾技術(shù)交流會(huì)（第七屆）”。屆時(shí)楊正紅先生將在會(huì)上發(fā)表題為《超低比表面物理吸附的技術(shù)突破以及應(yīng)用》的報(bào)告，講解該技術(shù)的測(cè)定原理，值得一聽！

關(guān)于報(bào)告人

楊正紅，1985年畢業(yè)于北京大學(xué)，師從著名化學(xué)家，我國(guó)生物無機(jī)化學(xué)學(xué)科的開拓者，中科院院士王夔教授，現(xiàn)任理化聯(lián)科（北京）儀器科技有限公司總經(jīng)理。留校任教至副研究員期間，主要從事自由基生命科學(xué)研究并擔(dān)任天然藥物及仿生藥物國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室儀器組組長(zhǎng)，先后發(fā)表及合作發(fā)表論文三十余篇，獲得國(guó)家教委科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)及北京市衛(wèi)生局科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)各一項(xiàng)。

楊正紅先生自離開大學(xué)教學(xué)和科研崗位后，從1997年起負(fù)責(zé)顆粒特性分析儀器的技術(shù)支持及銷售，自2000年以來，已發(fā)表多篇顆粒特性分析論文，其著作《物理吸附100問》已經(jīng)脫銷。他先后被聘為瑞士華嘉公司分析儀器部產(chǎn)品專家、銷售經(jīng)理，英國(guó)馬爾文儀器公司北方區(qū)經(jīng)理，并同時(shí)擔(dān)任美國(guó)康塔儀器公司的中國(guó)區(qū)經(jīng)理及北京代表處首席代表。2016年7月，楊正紅先生創(chuàng)建儀思奇（北京）科技發(fā)展有限公司，致力于國(guó)外最先進(jìn)儀器分析技術(shù)的引入推廣和國(guó)產(chǎn)化先進(jìn)儀器裝備的自主研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

連云港粉體檢測(cè)論壇會(huì)務(wù)組

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