シリカ、アルミナ、カーボン、ゼオライトなどの材料の性能と品質は、その表面積に直接関係しています。BET比表面積を評価する際には、ヘリウムを利用してサンプルセルのフリースペースを測定し、正確なセル容積を測定します。その後、材料の入ったサンプルセルに正確な量の窒素ガスを導入し、吸着量を測定します。通常、BET比表面積評価には、長い時間がかかります。
材料の生産現場では、迅速かつ正確なBET比表面積の測定結果が求められます。BELCONTROLは、高精度かつ高スループットのニーズを満たすために設計された、BELSORPシリーズの専用制御ソフトウェアです。
紹介 BELCONTROL
.. など多くの機能を搭載!
BELSORPシリーズの測定装置は、最大4つのサンプルポートを備え、それぞれ専用の圧力トランスデューサーを設置しているため、BET比表面積の同時測定が可能です。BELSORPシリーズでは、シリーズ共通の制御ソフトウェアBELCONTROLを利用することで、迅速なBET多点法による比表面積評価が可能です。
BET比表面積を評価する際には、ヘリウムを利用してサンプルセルのフリースペースを各ポートで測定し、正確なセル容積を測定します。その後、材料の入ったサンプルセルに正確な量の窒素ガスを導入し、吸着量を測定します。通常、BET比表面積評価には、長い時間がかかるため、フリースペースを測定せず入力値を利用する方法もありますが、精度に問題が生じる可能性があります。プロセス制御や品質管理の現場では、迅速なフィードバックが求められるため、測定時間の短縮が重要です。
BELCONTROLを使用することで、BELSORP MINI X、MAX G、およびMAX Xは、フリースペース測定、吸着等温線測定、およびBET比表面積の計算を、最大4検体同時に30分以内で行うことができます。
測定点が5点、3点、または1点であっても、BELCONTROLを用いて、高精度かつ短時間でBET比表面積評価が可能です。
高精度、短時間測定に加え、当社のソフトウェアはユーザーレベルに応じた多数の測定パラメータ変更・設定権限機能を提供します。複数の研究者が機器を共有する場合、これらのパラメータの変更を追跡することが難しくなることがあります。BELCONTROLのオプションにあるセキュリティ機能を有効にすることで、ユーザレベルに応じた機器の設定を可能にします。 ユーザーレベル機能により、管理者は各オペレーターがアクセスできるパラメータをカスタマイズでき、許可なく測定条件変更する可能性を排除します。各オペレーターにはパスワード保護付きのログインが割り当てられ、ソフトウェアはデータ追跡と監査のために最近のログイン情報を記録します。このセキュリティ機能により、重要なキャリブレーションおよびデータファイルもパスワード保護で暗号化され、データの完全性が確保されます。
新しい材料の研究開発や品質管理のために複数の測定を行う際、BET比表面積評価のためのパラメータを最適化するために、時間がかかることがあります。複数のサンプルを特性評価する場合、オペレーターは異なるテンプレートを選択して実験のニーズに合わせることができ、各ポートに独自の目標圧力と投与設定を持たせることもできます。完全にカスタマイズ可能な測定テンプレートにより、材料の組成、表面積、データポイントの数に関係なく、測定時間の短縮、測定精度の向上が実現されます。
ガス導入最適化(GDO)は測定プロセスをさらに簡素化します。繰り返しの評価では、事前作成したテンプレートは必要ありません。過去の測定結果を読み込み、吸着量とBET表面積に基づき、ガス導入のためのパラメータが自動的に最適な条件を作成します。
BET比表面積の測定時間は、サンプルの数、取得データ数、サンプルの表面積などによって異なります。過去のフリースペースのデータを入力すると、10分以内に測定もできますが、フリースペースは日々変更することから、一貫性が失われる可能性があります。最大4サンプルの測定は15分以内で完了します。
フリースペースとは、試料の体積を除いたサンプルセルの内部容積のことです。BET比表面積を評価する際には、このフリースペースの測定が必要です。ヘリウムは極低温下でどんな材料にも吸着しないため、測定に使用されます。
石油精製用ゼオライト触媒、ろ過用のカーボン吸着剤、シリカやアルミナの支持体、ガス貯蔵や分離用のMOFやCOF吸着剤、電池材料などが挙げられます。
これらの材料の表面積は、各用途での性能に直接関係しており、信頼性の高いBET表面積の評価は、その性能を定量化するために重要です。