概览
Micromeritics HPVA II（超高压容量法气体吸附仪）使用静态容量法，利用氢气、甲烷和二氧化碳等气体获得高压吸附和脱附等温线。
只需几毫克样品即可分析各种材料，包括 MOF、沸石和微孔碳。
更好地了解储氢、二氧化碳封存、燃料电池和电化电池以及碳氢化合物捕集器等应用。
特点
Micromeritics HPVA II 提供四种样品温度控制方法：
- 冷冻/加热再循环容器（客户提供温控浴）
- 储藏液态制冷剂的 4 升不锈钢杜瓦瓶
- 熔炉可支持温度高达 500 °C 的实验
- 低温恒温器可以精确控制从环境温度到 30 K 的样品温度
系统示意图
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歧管：歧管中的所有阀门都是气动操作高压阀，带有 Kel-F® 阀座。阀管由厚壁 316L 不锈钢制成，通过 VCR 连接或焊接方式固定。绝热分配器区域的温度通过由可调PID控制器控制的加热器进行稳定控制。
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压力传感器：两个传感器用于精确测量系统压力。1000 Torr 传感器用于精确监测低于 1 个大气压的压力，并通过隔离阀以及可释放到排气口的打开阀，保护仪器不会出现高压。
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伺服阀：伺服阀用于自动调节歧管中流向排气口和真空的气体。
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真空系统：由机械泵和内部皮拉尼真空计组成。用户可以提供自己的泵或购买高真空涡轮分子泵套件。
为什么选择 HPVA II？
- 双自由空间测量，确保准确等温线数据
- 可以测量或输入自由空间
- 使用根据多个状态方程计算得出的 NIST REFPROP 压缩因子校正非理想分析气体
- 报告提供交互式电子表格
- 自动创建等温线和重量百分比图
- 用于报告计算的原始数据表
- 压力随时间变化、温度随时间变化的实时图表
- 可使用最多含三种组分的气体混合物
- 提供用来计算吸附速率的动力学数据
- 用于模拟 I 型等温线的 Langmuir 方程
- 高精确度，固态设计的高压传感器在全部量程范围内读数精度 ±0.04%，稳定性 ±0.1%
- 低压传感器的读数精度 ±0.15%
- 系统最大压力可达 200 bar
- 氢气发生泄漏时氢气传感器自动关闭系统
- 包括 BET 表面积、Langmuir 表面积和总孔体积计算
应用场景
在正在进行的二氧化碳封存研究中，评估碳和其他材料可吸附的二氧化碳量非常重要。使用 HPVA II 获得的高压可以模拟要注入二氧化碳的地点的地下条件。
对 HPVA II 配置冷却器/加热器恒温浴，可以使用户在稳定温度范围内评估二氧化碳吸附，提供可用于计算吸附热的数据。
这些等温线通常在接近环境温度下分析，最高约为 50 bar，因为在更高压力下二氧化碳会冷凝。
确定多孔碳和金属有机框架 (MOF) 等材料的储氢能力对于现代清洁能源需求是至关重要的。
这些材料非常适合用于储氢，因为它们可以让您安全地吸附和脱附氢气。MOF 中储存的吸附氢比气态氢具有更高的体积能量密度，并且不需要将氢保持在液态所需的低温条件。
HPVA II 软件提供了一个重量百分比图，该图说明了在给定压力下，吸附的气体量与样品质量的函数关系，这是验证样品储氢能力的标准方法。
可以使用 HPVA II 分析来自地下床的多孔煤样品，确定它们在高压下的甲烷容量。这使得用户可以发现地下煤层的甲烷吸附和脱附特性，这有助于确定煤层储量中可用的碳氢化合物的近似量。
实验的动力学数据还可以揭示特定压力和温度下这些多孔碳样品上的甲烷吸附和脱附速率。
可以将高压甲烷加样到页岩样品上，产生吸附和脱附等温线。这提供了页岩在特定压力和温度下的甲烷容量。
吸附等温线可用于计算页岩的 Langmuir 表面积和体积。Langmuir 表面积是页岩的表面积，假设条件是吸附气体形成单层分子。Langmuir 体积是在无限压力下对甲烷的吸收量，即可吸附到样品表面的甲烷的最大可能体积。
