比表面積是指單位質量或單位體積下材料表面的面積，在先進材料中，比表面積的大小對材料性能產生重要影響——如小比表面積意味著相對較小的表面能，可降低材料與周圍環境相互作用的可能性，有利于維持材料的穩定性和耐久性，像鋰電池正負極材料、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

對于這類型比表面積很低的材料（很多產品甚至小于0.5m²/g），用一般的氣體吸附法分析儀器很難達到質量控制的重復性1%的要求。因為在這樣低的表面積下，樣品池自由空間中的未被吸附的氮分子數目比吸附在表面上的氮分子數量要大，甚至超出很多，這就導致了測量的極大不確定性。雖然增加樣品量可以增加絕對表面積，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。

雖然國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）會推薦用氪氣代替氮氣作為超低比表面積材料的測定手段，但氪氣的成本是氮氣的240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都可以承擔的。

為了解決超低比表面材料的質量控制的痛點問題，由專業研究顆粒特性表征技術及標準化的楊正紅先生所帶領的研究團隊開發出了新一代氣體吸附分析技術。通過對管路溫度、管路死體積和壓力精度的全面控制，成功突破了常規比表面積分析儀的限制，使得氮吸附比表面積測定延伸到氪吸附測定領域，完全滿足了超低比表面積材料的質控重復性達到1%以內需求，并且具有良好的長期穩定性。

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

總之，新技術的突破不僅使儀器具有極高的性能價格比，極大地降低了企業的使用成本，而且解決了長期困擾行業質量控制的頭疼問題，使超低比表面積分析達到高穩定性、高重復性、高效率。

如果您所在企業也有類似的質量控制難題，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全國粉體檢測與表面修飾技術交流會（第七屆）”。屆時楊正紅先生將在會上發表題為《超低比表面物理吸附的技術突破以及應用》的報告，講解該技術的測定原理，值得一聽！

關于報告人

楊正紅，1985年畢業于北京大學，師從著名化學家，我國生物無機化學學科的開拓者，中科院院士王夔教授，現任理化聯科（北京）儀器科技有限公司總經理。留校任教至副研究員期間，主要從事自由基生命科學研究并擔任天然藥物及仿生藥物國家重點實驗室儀器組組長，先后發表及合作發表論文三十余篇，獲得國家教委科技進步二等獎及北京市衛生局科技進步二等獎各一項。

楊正紅先生自離開大學教學和科研崗位后，從1997年起負責顆粒特性分析儀器的技術支持及銷售，自2000年以來，已發表多篇顆粒特性分析論文，其著作《物理吸附100問》已經脫銷。他先后被聘為瑞士華嘉公司分析儀器部產品專家、銷售經理，英國馬爾文儀器公司北方區經理，并同時擔任美國康塔儀器公司的中國區經理及北京代表處首席代表。2016年7月，楊正紅先生創建儀思奇（北京）科技發展有限公司，致力于國外最先進儀器分析技術的引入推廣和國產化先進儀器裝備的自主研發和產業化進程。

連云港粉體檢測論壇會務組

本文為粉體圈原創作品，未經許可，不得轉載，也不得歪曲、篡改或復制本文內容，否則本公司將依法追究法律責任。