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孔徑分布概念

孔徑分布是指材料中存在的各級孔徑按數(shù)量或體積計算的百分率

孔徑分布原理

許多超細粉體材料的表面是不光滑的，甚至專門設計成多孔的，而且孔的尺寸大小、形狀、數(shù)量與它的某些性質(zhì)有密切的關系，例如催化劑與吸附劑。因此，測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。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范圍為中孔，孔徑≥50nm為大孔，其中中孔具有zui普遍的意義。

孔徑分布測定方法

用氮吸附法測定中微孔孔徑分布是比較成熟而廣泛采用的方法，它是用氮吸附法測定BET比表面積的一種延伸，都是利用氮氣的等溫吸附特性曲線：在液氮溫度下，氮氣在固體表面的吸附量取決于氮氣的相對壓力（P/P0），P為氮氣分壓，P0為液氮溫度下氮氣的飽和蒸汽壓；當P/P0在0.05-0.35范圍內(nèi)時，樣品吸附特性符合BET方程；當P/P0≥0.4時，由于產(chǎn)生毛細凝聚現(xiàn)象，即氮氣開始在顆?？紫吨邪l(fā)生凝聚，通過實驗和理論分析，可以測定孔容、孔徑分布。

利用氮吸附法測定孔徑分布，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。由毛細凝聚現(xiàn)象可知，在不同的P/P0下，能夠發(fā)生毛細凝聚現(xiàn)象的孔徑范圍是不一樣的。當P/P0值增大時，能發(fā)生凝聚現(xiàn)象的孔半徑也隨之越大，對應于一定的P/P0值，存在一臨界孔半徑rk，半徑小于rk的所有孔皆發(fā)生毛細凝聚，液氮在其中填充，大于rk的孔皆不會發(fā)生毛細凝聚，液氮不會在其中填充。臨界半徑可由凱爾文方程給出了：rk稱為凱爾文半徑，它*取決于相對壓力P/P0，即在某一P/P0下，開始產(chǎn)生凝聚現(xiàn)象的孔半徑為一確定值，同時可以理解為當壓力低于這一值時，半徑大于rk的孔中的凝聚液將氣化并脫附出來。實際過程中，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，因此在計算孔徑分布時需進行適當?shù)男拚?/p>