【摘要】 对孔结构的分析主要包括微孔结构分析(HK法和DR法)、介孔结构分析(BJH法)和微介孔结构分析(DFT法)。

对孔结构的分析主要包括微孔结构分析(HK法和DR法)、介孔结构分析(BJH法)和微介孔结构分析(DFT法)。

HK方程如图1所示,其基于以下假设:(1)根据吸附压力大于对应的孔尺寸的一定值或小于对应的孔尺寸的一定值,微孔完全充满或完全倒空;吸附相表现为二维理想气体,该方程适合狭缝孔模型。

 

图1 HK方程

 

DR方程如图2所示,θ代表微孔充填率,β是亲和系数,(对于苯为1);n为系数,(活性炭-苯体系的n为2);k为特征常数,A代表固体表面吸附势
可用公式A=-△G=RTln(p0/p)表示。其中,微孔充填率的定义是在单吸附质体系中吸附势的作用下,吸附剂被吸附质充占的体积分数是吸附体积V与极限吸附体积Vo之比。

 

图2 DR方程

 

图3 BJH方程

 

BJH法的计算公式如图3所示,γ表示吸附液体的表面张力,rm表示孔半径,Vm表示吸附质液体的摩尔体积,吸附层厚度t与相对压力有关,和孔半径没有关系

DFT为密度函数法,通过分子统计热力学方程,建立了等温线与吸附质-吸附剂系统的微观性质。用NLDFT法计算的的孔径分布具有较高的精确性,反观SF法、BJH法等无法对微孔和狭窄介孔的孔径和填充压力做正确的关联。对于微孔而言,可能孔结构、表面化学以及模型等造成分析的复杂性。

在本期及上述几期的内容中,对关于比表面积及孔结构等相关问题作了详细的介绍,在下期,我们将对BET测试进行相关介绍。

 

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