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Nanomaterialien

Welche Aussage beschreibt das Prinzip der BET-Methode zur Messung der spezifischen Oberfläche von Pulvern richtig?

  1. ABei etwa 77 K wird die adsorbierte Stickstoffmenge bei verschiedenen Drücken gemessen, mit der BET-Gleichung die Monoschichtkapazität bestimmt und in eine Oberfläche umgerechnet
  2. BAus der Halbwertsbreite der XRD-Reflexe wird mit der Scherrer-Gleichung die Kristallitgröße bestimmt und unter Annahme kugelförmiger Partikel in eine Oberfläche umgerechnet
  3. CDas Pulver wird in einer Flüssigkeit dispergiert, die Streuung von Laserlicht gemessen und aus der Größenverteilung unter Annahme von Kugeln die Oberfläche berechnet
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Lösung: A. Bei etwa 77 K wird die adsorbierte Stickstoffmenge bei verschiedenen Drücken gemessen, mit der BET-Gleichung die Monoschichtkapazität bestimmt und in eine Oberfläche umgerechnet

Bei der BET-Methode wird ein Gas wie Stickstoff bei der Temperatur von flüssigem Stickstoff (etwa 77 K) physikalisch am Pulver adsorbiert und die adsorbierte Menge bei verschiedenen Relativdrücken gemessen. Die BET-Gleichung, die die Mehrschichtadsorption beschreibt, wird üblicherweise an die Daten im Relativdruckbereich von etwa 0,05 bis 0,3 angepasst; daraus ergibt sich die Monoschichtkapazität vm, die mit dem Platzbedarf eines Stickstoffmoleküls (etwa 0,162 nm²) multipliziert die Oberfläche liefert. Kennzeichnend ist, dass die tatsächliche Oberfläche einschließlich der Innenflächen offener Poren erfasst wird, in die die Gasmoleküle eindringen können. Aus der Halbwertsbreite im XRD erhält man mit der Scherrer-Gleichung die Kristallitgröße, nicht die Oberfläche der Partikel selbst. Die Laserbeugung bzw. -streuung liefert die Größenverteilung der Partikel (einschließlich Agglomeraten), bildet aber Oberflächenrauheit und Poren nicht ab.

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