提供者:北京彼奥德电子技术有限公司 发布时间:2013/4/17 17:12:23 阅读次数:3782次 进入该公司店铺
微纳米材料的表面特性通常用两个指标来表征,一个是比表面:单位质量粉体的总表面积,另一个是孔径分布:粉体表面孔体积随孔尺寸 的变化;微纳米材料的表面特性比尺寸特性(粒度分布)更为重要,因 为材料的许多功能直接取决于表面原子的特性,例如催化功能、吸附功能、吸波功能、抗腐蚀功能、烧结功能、补强功能等等。粉体材料的表 面积与其颗粒尺寸有直接的关系,但是颗粒尺寸大小并不能代表表面特性,颗粒越小,比表面积越大,颗粒的形状偏离球形越远,比表面越大,颗粒表面越不光滑,比表面越大,颗粒表面如果还具有孔洞,比表面更大。仅仅是一克粉体把他们的表面积展开,可以达到几十、几百甚至上 千平方米,十分令人惊奇。有些非常重要的粉体材料刻意要做成多孔形态,例如,分子筛、催化剂、吸附剂,而且他们的特性与其孔的大小、 形态、分布直接相关,对他们而言,孔径分布是一个极为重要的特性指标,总之比表面及孔径分布是两个具有非常深刻含义的特性指标,由于 他们不像粒度那样容易理解,产业界对他们的认识也比对粒度分布来的 迟缓,随着科技的发展,这种状况正在迅速扭转。对于微纳米材料而言,其颗粒尺寸本来很小,加上形状千差万别,比表面及孔尺寸不可能直接测量,必须借助于更小尺度的“量具”,氮吸附法就是借助于氮分子作为一个量具或标尺,来度量粉体的表面积以及表面的孔容积,这是一个很巧妙、很科学的方法。
一般把微纳米粉体表面上的孔按其尺寸分为三类,孔径大于50nm为大孔,孔径在2至50nm为中孔或介孔,孔径小于2nm称为微孔。从理论上说,氮吸附法测定孔径分布只适合于介孔。随着技术的不断进步,氮吸附法测孔的范围已可扩大至0.35~500nm的范畴,再大的孔需用压汞法测定,0.35nm已到微孔的极限,再小已无意义。测定微孔的技术非常复杂,因为,在氮气相对压力很低(< 0.01)时才能发生微孔填充,孔径在0.5~1nm的孔只有在氮分压小于0.00001时,才能产生微孔填充,动态法是无能为力的,静态容量法需要氮气压力小于1Pa, 为了测定更细微的孔,常采用分子泵,采用氩气作为吸附质比较有利,他产生微孔填充的压力比氮气高,另一种可行的方法是采用CO2作吸附质在室温进行吸附,可以无需分子涡轮泵级的真空度。微孔分析的方法也很多,有D-R法、t-图法、 αs- 图法、 HK 、SF法、 NLDFT法等,其中t-图法相对比较实用。t-图法中,吸附量V被定义为吸附统计层厚t的函数,关键在于选择适当的t曲线,由V-t图中,可以很方便的得到比表面积、微孔孔径、微孔体积,在活性炭等微孔材料的分析中应用较多,效果很好。
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