比表面積（SSA）是單位質(zhì)量物質(zhì)所具有的總表面積，是粉體工業(yè)科研和實(shí)驗(yàn)室人員最熟悉的用于表征粉體和多孔材料的關(guān)鍵指標(biāo)。粉體的比表面積與性能之間的關(guān)系主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1、表面效應(yīng)：粉體的比表面積越大，其表面效應(yīng)越顯著。表面效應(yīng)包括表面活性、表面吸附能力和催化能力等。比表面積大的粉體具有更高的表面能和更多的反應(yīng)位點(diǎn)，因此在催化、吸附等應(yīng)用中表現(xiàn)出更強(qiáng)的性能。

2、流動(dòng)性：粉體的流動(dòng)性與其粒子的形狀、大小、表面狀態(tài)和密度等因素有關(guān)。比表面積大的粉體通常具有更復(fù)雜的表面結(jié)構(gòu)，這可能影響其流動(dòng)性，使其在流動(dòng)過程中更容易發(fā)生團(tuán)聚或橋接，從而影響流動(dòng)性能。

3、孔隙率：孔隙率是粉體粒子間空隙和粒子本身孔隙所占體積與粉體體積之比。比表面積大的粉體通常具有更高的孔隙率，這會(huì)影響粉體的密度、熱導(dǎo)率和機(jī)械強(qiáng)度等性質(zhì)。

4、吸濕性：吸濕性是指固體表面吸附水分的現(xiàn)象。比表面積大的粉體由于其較大的表面面積，更容易吸附水分，這可能影響其儲(chǔ)存穩(wěn)定性和使用性能。

綜上可知，在催化劑、吸附劑、藥物載體等應(yīng)用中，比表面積是一個(gè)重要參數(shù)。比表面積大的粉體在這些應(yīng)用中表現(xiàn)出更好的性能，因?yàn)樗鼈兲峁┝烁嗟姆磻?yīng)位點(diǎn)和吸附位點(diǎn)。另外，隨著近年來(lái)新能源行業(yè)持續(xù)升溫，資金、人才的涌入加速推動(dòng)產(chǎn)業(yè)科技的深化，開發(fā)人員發(fā)現(xiàn)比表面積大小與正負(fù)極材料的電化學(xué)性能也密切相關(guān)，相關(guān)測(cè)定和評(píng)估已成為行業(yè)范式和必須項(xiàng)目。以下的案例簡(jiǎn)介便于直觀感受和理解比表面積測(cè)定之于電池材料的意義。

測(cè)定案例（硅碳負(fù)極）

硅碳負(fù)極作為最重要的硅基負(fù)極的材料之一，是指納米硅與碳材料混合通過降低硅基材料粒徑至納米級(jí)別可以擁有更多的空隙，用于緩沖硅在脫嵌鋰離子過程中產(chǎn)生的應(yīng)力和形變。在硅碳負(fù)極的制備過程中，需要首先制備納米硅顆粒，最外層由碳做包覆層，形成殼核結(jié)構(gòu)。

CVD工藝制備硅碳負(fù)極材料是目前硅碳領(lǐng)域的重要方向，多孔碳，沉積后的硅碳以及碳包覆后的硅碳都需進(jìn)行準(zhǔn)確的比表面和孔徑孔容測(cè)試，其核心是對(duì)孔徑分布的精確標(biāo)定，并且需要在不同樣品間區(qū)分出極其微小的比表面，孔徑及孔容分布差異，從而輔助用戶對(duì)不同批次的材料進(jìn)行良好的孔結(jié)構(gòu)評(píng)估。

總之，對(duì)硅碳負(fù)極材料的比表面積測(cè)定不僅能夠?yàn)槠潆娀瘜W(xué)性能的提升提供科學(xué)依據(jù)，還能為材料的設(shè)計(jì)、合成及應(yīng)用提供指導(dǎo)，是鋰離子電池研究和開發(fā)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

測(cè)定要點(diǎn)（難點(diǎn)）

但是，比表面積的準(zhǔn)確測(cè)定并非易事，它的影響因素包括材料的物理和化學(xué)特性、測(cè)試條件、選擇的計(jì)算模型和計(jì)算范圍等。具體影響比表面積測(cè)定一致性的因素有諸多可能：

1、與樣品孔結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度有關(guān)：孔型越簡(jiǎn)單，結(jié)果越容易重現(xiàn)。

2、與測(cè)試儀器的類型有關(guān)：靜態(tài)容量法測(cè)得結(jié)果比動(dòng)態(tài)色譜法測(cè)得的結(jié)果更加準(zhǔn)確——前者測(cè)的是吸附數(shù)據(jù)，后者得到的是脫附數(shù)據(jù)；若樣品中存在不規(guī)則的孔，氮分子進(jìn)入孔內(nèi)后，脫附時(shí)，由于出口很小，就有可能不出來(lái)，導(dǎo)致脫附數(shù)據(jù)失真。

3、與吸附氣體種類有關(guān)：對(duì)于含微孔樣品，不同的氣體大小不同，在孔道中擴(kuò)散速度不同，氣體分子的極性與孔壁作用的程度不同，都會(huì)影響最終計(jì)算的準(zhǔn)確性。

4、與樣品預(yù)處理時(shí)間有關(guān)：以氫氧化鎳為例，它的處理時(shí)間至少需要8小時(shí)，由于其干燥過程容易板結(jié)，故處理溫度不宜過高（一般90℃），這樣就導(dǎo)致處理溫度不夠，用加長(zhǎng)時(shí)間來(lái)彌補(bǔ)。

5、與預(yù)處理的脫氣真空度有關(guān)：真空度越大，脫氣越干凈，時(shí)間越短。樣品表面處理不干凈，會(huì)造成測(cè)試結(jié)果偏小。

6、與稱樣量多少有關(guān)：樣品量的多少和他自身的比表面的大小有關(guān)的，一般比表面越大，稱樣量越少，反之越多。選擇合適的稱樣量是很有必要的，這其中既要考慮減少稱樣誤差，還要考慮稱樣量和脫氣時(shí)間的關(guān)系。　　

7、與樣品的處理溫度有關(guān)：以氧化鋁為例，它的處理溫度一般是300℃。若降低其處理溫度，容易造成測(cè)試結(jié)果偏小，且BET測(cè)試曲線線性很差。

8、與在吸附曲線上的取點(diǎn)計(jì)算范圍有關(guān)。

理化聯(lián)科（北京）科技發(fā)展有限公司的總經(jīng)理?xiàng)钫t作為在業(yè)內(nèi)摸爬滾打已有27年之久的“老兵”，對(duì)物理吸附儀的研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用、市場(chǎng)等有著非常全面的認(rèn)識(shí)和深刻見解。12月26-28日，粉體技術(shù)分會(huì)將在珠海舉辦“2024全國(guó)粉體檢測(cè)與表面修飾技術(shù)交流會(huì)（第八屆）”，會(huì)上楊正紅總經(jīng)理將帶來(lái)題為“粉體比表面積的測(cè)定方法與準(zhǔn)確性評(píng)價(jià)”的報(bào)告，內(nèi)容從氮吸附法測(cè)定比表面積原理，到影響B(tài)ET比表面積計(jì)算因素和誤差來(lái)源，再到具體樣品解決方案和測(cè)定技術(shù)的最新進(jìn)展。這份報(bào)告干貨滿滿，尤其值得相關(guān)領(lǐng)域深入理解比表面積測(cè)定的科研人員、工程師、技術(shù)專家聆聽學(xué)習(xí)。

報(bào)告人簡(jiǎn)介

楊正紅（Jeffrey Yang），現(xiàn)為北京粉體技術(shù)協(xié)會(huì)專家委員，中國(guó)顆粒學(xué)會(huì)第七屆理事會(huì)高級(jí)理事，全國(guó)顆粒表征與分檢及篩網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC168）專家委員，全國(guó)顆粒表征與分檢及篩網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)顆粒分技術(shù)委員會(huì)委員，全國(guó)微細(xì)氣泡技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC584）委員，全國(guó)納米技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)納米檢測(cè)分技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC279/SC2）委員，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織顆粒表征篩分法以外的粒度分析方法技術(shù)委員會(huì)（ISO/TC24/SC4）在冊(cè)專家委員。

個(gè)人經(jīng)歷

1985年畢業(yè)于北京大學(xué)藥學(xué)院，師從著名化學(xué)家,我國(guó)生物無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)科的開拓者, 中科院院士王夔教授。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)。

1997年4月- 2004年3月，被聘為瑞士華嘉公司分析儀器部產(chǎn)品專家，銷售經(jīng)理，負(fù)責(zé)英國(guó)馬爾文公司（Malvern）和美國(guó)康塔儀器公司（Quantachrome）顆粒特性分析儀器的技術(shù)支持及銷售。2000年以來(lái)，有近30篇顆粒特性分析的論文發(fā)表。

2004年4月-2008年9月，被英國(guó)馬爾文儀器公司聘為市場(chǎng)部經(jīng)理，北方區(qū)經(jīng)理

2005年-2019年 美國(guó)康塔儀器公司北京代表處首席代表

2004年-2014年 美國(guó)康塔儀器公司中國(guó)區(qū)經(jīng)理

2015年-2016年 康塔克默儀器貿(mào)易(上海)有限公司董事總經(jīng)理

2016年7月，楊正紅創(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。

2019年，參與創(chuàng)建理化聯(lián)科（北京）儀器科技有限公司，致力于物理吸附和化學(xué)吸附分析儀器的先進(jìn)技術(shù)開發(fā)和國(guó)際化。

雖然離開學(xué)校講壇十余年，但楊正紅始終沒有中斷學(xué)術(shù)探討和研究。這期間，先后發(fā)表或合作發(fā)表涉及粒度測(cè)定，納米技術(shù)與納米科學(xué)，吸附理論及氫吸附的論文30余篇，多次被邀請(qǐng)作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)審查專家組成員。專著《物理吸附100問》于2016年12月出版發(fā)行，成為比表面積和孔徑分析領(lǐng)域內(nèi)重要的學(xué)術(shù)著作和參考書。

現(xiàn)任：

儀思奇（北京）科技發(fā)展有限公司總經(jīng)理 。

歐奇奧儀器（北京）有限公司總經(jīng)理

理化聯(lián)科（北京）儀器科技有限公司總經(jīng)理

珠海粉體檢測(cè)論壇會(huì)務(wù)組