Микропористые и ультрамикропористые материалы

Поверхность микропористого материала Согласно установленной терминологии к микропорам относят поры размером до 2 нм; выделяются ультрамикропоры размером менее 0,7 нм, сопоставимые с размером молекул наиболее широко используемых адсорбентов  (1-2 молекулярных диаметра). По классификации Брунауэра изотерма адсорбции в микропорах относится к первому типу.

Механизм адсорбции в микропорах отличается от такового в мезо- и макропорах и описывается в рамках теории объемного заполнения пор. К микропористым материалам относят активированные угли, силикагели, цеолиты, некоторые типы глин и др.

Ниже приведен пример изотермы адсорбции азота на активированном угле:

  • Удельная площадь поверхности по полному уравнению БЭТ составляет 1123 м2/г
  • Удельная площадь поверхности по уравнению Дубинина-Радушкевича составляет 1161 м2/г
  • Средний размер пор по уравнению Ховарта-Кавазое 0,65 нм

Изотерма адсорбции активированного угля

Крутизна изотермы адсорбции обусловлена полным заполнением молекулами адсорбата пространства пор при низких значениях парциального давления. Угол наклона начального участка изотермы зависит не только от природы адсорбата и адсорбента, но и от геометрии пор - их формы и размера, и он тем выше, чем больше объем микропор и чем меньше их размер.

Определение характеристик твердых тел методом измерения физической адсорбции осуществляется с помощью порозиметров типа Surfer от Thermo Scientific. Используемый в приборе Surfer статический волюметрический принцип адсорбции газа позволяет исследовать микроструктуру твердых тел и порошков при полном контроле давления и температуры. Общий принцип измерения состоит в том, что прибор шаг за шагом повышает давление над предварительно дегазированным образцом от 0 до давления насыщенного пара. В таком эксперименте измеряется 2 параметра: равновесное давление и соответствующий объем адсорбированного газа. Встроенное программное обеспечение, интерпретируя полученные данные, позволяет определить такие характеристики материала, как удельная поверхность, удельный объем пор, распределение ультрамикро- и микропор по размерам.

Для исследования микропористых материалов оптимальной конфигурацией прибора является Surfer Micropore и расширенная версия для исследования ультрамикропористых материалов типа цеолитов Surfer Ultramicropore.

Литература:

Карнаухов А.П. Адсорбция. Текстура дисперсных и пористых материалов. — Новосибирск: Наука, 1999. — 470 с.

Комплектация анализатора удельной поверхности и пористости Surfer Micropore

Комплектация анализатора удельной поверхности и пористости Surfer Micropore

  • Исследование структуры микропористых, непористых материалов методом газовой адсорбции
  • Может оснащаться внешней или внутренней станцией дегазации, модулем хемосорбции
Узнайте цену
Комплектация анализатора удельной поверхности и пористости Surfer Ultramicropore

Комплектация анализатора удельной поверхности и пористости Surfer Ultramicropore

  • Исследование структуры ультрамикропористых материалов методом газовой адсорбции
  • Может оснащаться внешней или внутренней станцией дегазации, модулем хемосорбции
Узнайте цену