
在物理吸附表征领域,比表面积 < 1m2/g的极低比表面积材料(以下简称“小比表样品")的精确测定,始终是学术界与工业界共同面临的挑战。近期,国仪量子研发团队协同华中科技大学校级分析测试中心样板点,针对小比表测试中的等温线交叉及信号反馈异常等核心瓶颈开展技术攻关。通过硬件改良与算法创新的双重驱动,成功实现了对此类样品的高精度表征。目前,相关技术方案已通过验证,国仪量子 SiCOPE 40 微孔分析仪正式上线开放服务。
作为支撑全校科研创新的重要公共技术平台,华中科技大学分析测试中心致力于为材料、能源、化学及生命科学等多学科提供高水准的精密表征支持。针对各学院自主实验室难以覆盖的表征盲点,重点服务以下领域:
极端性质表征:针对信号反馈极弱的极低比表面积样品或需使用特殊气体的复杂吸附过程。
长时程深度分析: 针对具有复杂孔道结构、平衡时间长的微孔材料,提供高稳定性的长周期测试环境。
技术回溯:小比表测试中的信号噪声挑战
2025年6月,华中科技大学分析测试中心引入国仪量子 SiCOPE 40 微孔分析仪并进入试运行阶段。在对材料学院(如硬碳、生物质碳)及能源学院(如生物炭)提供的初期样品进行测试时,发现当样品质量较少且比表面积极低时,物理吸附过程易受到环境扰动及系统残留误差的影响,表现为等温线异常下降、吸附量呈负值或等温线交叉。

图注:微弱吸附信号在系统背景噪声及温度漂移干扰下产生的非物理性波动
攻坚方案:国产高端分析仪器的技术演进
面对上述行业共性难题,国仪量子研发团队与设备管理团队深度协作,通过多轮样本实测与仪器调优,最终确立了以“空管噪声剔除"为核心、配合硬件优化的综合解决方案。
技术原理:物理吸附仪的测试灵敏度受限于电子噪声、微小热环境波动及气密性指纹。本中心采用的空管噪声剔除技术,通过建立高精度的系统背景“噪声指纹"模型,在实际采样过程中利用差分计算实时扣除环境干扰项。该算法的应用使得仪器能够从复杂的背景背景中提取纯净的吸附信号,实质性提升了极低比表面积测试的信噪比。
优化效应:通过将标准样品管直径由 1/2英寸缩减至 3/8英寸,系统死体积(Dead Volume)显著降低了约 40%。根据物理吸附原理,死体积的减少能有效放大单位压力变化对应的吸附响应,从而在硬件层面保障了对低吸附量样品的捕捉能力。
性能验证:确立行业领先的测试精度
经过系列优化后,对同类标样及学术样本进行了多组对比实验。实验结果表明,SiCOPE 40 在1m2/g以下的量程内,其测试结果的准确性、平行性及重复性均表现优异。

图注:中国计量院GBW130365标样

图1 为国外知名品牌曲线(BET测试结果:0.2422)

图2 为国内竞品曲线(BET测试结果:0.2704)
图3 为分测中心SiCOPE 40测试曲线(BET测试结果:0.1832)
服务通告:预约系统全面开启
我们热忱欢迎各学科领域的师生积极利用这一先进的表征平台!SiCOPE微孔分析仪将为您在材料科学、化学化工、能源环境、生物医药、地质矿产等领域的研究提供强有力的数据支撑,助力您的科研创新!
联系方式:
,,87793949转分机号210
地址:华中科技大学分析测试中心E2座206室

比表面积及孔径推荐设备国仪量子比表面及孔径分析仪SiCOPE 40 介绍:
测试通量:4站并行测试
测试气体:N2、Ar、CO2、H2等其他非腐蚀性气体
测试范围:比表面积:0.0005 m2/g及以上;
孔径:0.35-500 nm孔径精准分析;
总孔体积:0.0001 cc/g及以上
测试精度:比表面积重复性(RSD)≤1.0%;最可几孔径重复偏差≤0.02 nm
分压范围:10-8~ 0.999
脱气处理:4站原位脱气;并配置独立样品预处理设备,独立6组控温
控温范围:室温~400 ℃,控温精度:±0.1 ℃
分析模型:BET比表面积、Langmuir表面积、t-plot分析、BJH、HK、DR/DA、NLDFT孔径分布
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