孔徑分布的測(cè)量方法有哪些？
點(diǎn)擊次數(shù)：3745 更新時(shí)間：2021-04-27
孔徑分布（poresizedistribution）是指材料中存在的各級(jí)孔徑按數(shù)量或體積計(jì)算的百分率。一般測(cè)試樣品的孔徑分布，所使用的方法就是靜態(tài)容量法和壓汞法。其原理是通過(guò)測(cè)試的分壓和對(duì)應(yīng)的各級(jí)孔的吸附量，來(lái)表征材料孔徑的分布。
許多超細(xì)粉體材料的表面是不光滑的，甚至專門(mén)設(shè)計(jì)成多孔的，而且孔的尺寸大小、形狀、數(shù)量與它的某些性質(zhì)有密切的關(guān)系，例如催化劑與吸附劑。因此，測(cè)定粉體材料表面的孔容、孔徑分布具有重要的意義，所謂孔容、孔徑分布是指不同孔徑的孔容積隨孔徑尺寸的變化率。國(guó)際上，一般把這些孔按尺寸大小分為三類：孔徑≤2nm為微孔，孔徑在2-50nm范圍為介孔，孔徑≥50nm為大孔。
用氮吸附法測(cè)定中微孔孔徑分布是比較成熟而廣泛采用的方法，它是用氮吸附法測(cè)定BET比表面積的一種延伸，都是利用氮?dú)獾牡葴匚教匦郧€：在液氮溫度下，氮?dú)庠诠腆w表面的吸附量取決于氮?dú)獾南鄬?duì)壓力（P/P0），P為氮?dú)夥謮海琍0為液氮溫度下氮?dú)獾娘柡驼羝麎海划?dāng)P/P0在0.05-0.35范圍內(nèi)時(shí)，樣品吸附特性符合BET方程；當(dāng)P/P0≥0.4時(shí)，由于產(chǎn)生毛細(xì)凝聚現(xiàn)象，即氮?dú)忾_(kāi)始在顆粒孔隙中發(fā)生凝聚，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論分析，可以測(cè)定孔容、孔徑分布。
利用氮吸附法測(cè)定孔徑分布，采用的是體積等效代換的原理，即以孔中充滿的液氮量等效為孔的體積。由毛細(xì)凝聚現(xiàn)象可知，在不同的P/P0下，能夠發(fā)生毛細(xì)凝聚現(xiàn)象的孔徑范圍是不一樣的。當(dāng)P/P0值增大時(shí)，能發(fā)生凝聚現(xiàn)象的孔半徑也隨之越大，對(duì)應(yīng)于一定的P/P0值，存在一臨界孔半徑rk，半徑小于rk的所有孔皆發(fā)生毛細(xì)凝聚，液氮在其中填充，大于rk的孔皆不會(huì)發(fā)生毛細(xì)凝聚，液氮不會(huì)在其中填充。臨界半徑可由凱爾文方程給出了：
rk稱為凱爾文半徑，它*取決于相對(duì)壓力P/P0，即在某一P/P0下，開(kāi)始產(chǎn)生凝聚現(xiàn)象的孔半徑為一確定值，同時(shí)可以理解為當(dāng)壓力低于這一值時(shí)，半徑大于rk的孔中的凝聚液將氣化并脫附出來(lái)。實(shí)際過(guò)程中，凝聚發(fā)生前在孔內(nèi)表面已吸附上一定厚度的氮吸附層，該層厚也隨P/P0值而變化，因此在計(jì)算孔徑分布時(shí)需進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?/div>
分析孔徑的分布，一般是分開(kāi)來(lái)分析，也就是，各個(gè)階段的孔的分析模型不一樣，微孔一般是HK,SF,T-plot.介孔的一般是BJH。大孔的一般是通過(guò)壓汞法來(lái)測(cè)試。如果要想分析全孔的孔徑分布。可以利用NLDFT模型來(lái)分析。
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