化學吸附儀生產商分享氣體吸附法進行比表面及孔徑分析儀分析進展
發布時間:2020-08-25 類別:公司新聞
氣體吸附法是取得多孔資料全面表征的極好辦法,它能夠反映比外表、孔徑散布等方面的信息。可是,這需要對吸附進程有一個具體的了解,包括多孔資料對流體的吸附和相改變及其對吸附等溫線的影響,化學吸附儀生產商這是外表剖析和孔剖析的根底。
    孔寬,孔形及有用的吸附能與孔填充進程有關。如果是所謂微孔(依照IUPAC 分類, 孔寬<2 nm)孔填充是一個連續的進程;而如果是介孔(中孔,孔寬在2nm-50nm 之間),孔填充則是氣體在孔內的凝集進程,它表現為一級氣-液相轉移。
    前面我們現已介紹了介孔剖析的毛細管凝集理論(BJH)和微孔剖析的模型(HK和SF),這些都歸于微觀熱力學剖析辦法,無法將微孔和介孔用同一種辦法統一起來。化學吸附儀生產商所謂經典的微觀的熱力學概念是根據必定的孔填充機理的假定。以Kelvin 方程為根底的辦法(如BJH 法)是與孔內毛細管凝集現象相關的,所以它們可應用于介孔散布剖析,但不適用于微孔填充的描繪,乃至關于較窄的介孔也不正確。其它的經典理論,即如杜平寧-蘭德科維奇(DR)法,和半徑驗處理的辦法(如HK 和SF 法)僅致力于描繪微孔填充而不能應用于中孔剖析,這樣,一個資料若既含有微孔又含有介孔,我們就至少必需要二個不同的辦法從吸附/脫附等溫線上取得孔徑散布圖。別的微觀的熱力學辦法的精確性是有限的,由于它假定孔中的流體是具有類似熱物理性質的自在流體。最近的理論和實驗作業表明,受限流體的熱力學性質與自在流體有相當大的差異,至少會發生臨界點,冰點和三相點的位移。所以,更先進的孔徑剖析辦法密度函數理論等被提出來了。非定域密度函數理論(NLDFT)和計算機模仿辦法(如分子動力學和Monte Carlo仿真)已發展成為描繪為多孔資料所約束的非均勻流體的吸附和相行為的有用辦法。這些辦法能精確描繪一些簡略受限流體的結構,即如近固體外表的振蕩密度散布,或許描繪受限于某些如狹縫孔、圓柱形和球形等簡略幾許形體的流體結構。 
    相關于那些微觀研討辦法,密度函數理論(DFT)和分子模仿辦法(MC,蒙特卡洛模仿辦法)是分子動力學辦法。它們不僅供給了吸附的微觀模型并且更現實地反映了孔中流體的熱力學性質。根據計算機理的那些理論反映了分子行為的微觀性質。因而,為了做到對吸附現象更客觀的描繪和對孔徑剖析愈加全面、精確,化學吸附儀生產商必須在分子水平緩微觀探求之間樹立起一座橋梁,而非均一性流體的DFT 和MC 模仿辦法正是做到了這一點。這些辦法考慮并計算了吸附在外表的流體和在孔里的流體的平衡密度散布,從這兒能夠推導出模型體系的吸附/脫附等溫線、吸附熱、中子散射方式和轉移特性。密度散布是經過MC 模仿和DFT 理論,計算了分子間流體-流體間和流體-固體間相互作用取得的。流體-流體相互作用的參數是經過再生他們的微觀全體性質測定的(如低溫下氮和氬的性質)。固體-流體間相互作用的參數則是經過計算擬合在滑潤外表上標準氮和氬的吸附等溫線取得的。
    DFT 法不能在固體-流體界面發生一個強的流體密度散布振蕩特性,這導致對吸/脫附等溫線的不精確描繪,特別是對狹隘微孔的孔徑剖析不精確。相反地,非定域DFT(NLDFT)和蒙特卡洛計算機模仿技能愈加精確地供給了在狹隘孔中的流體結構。圖1 顯現了這樣特征的振蕩的密度散布。該密度散布圖指出,化學吸附儀生產商在一個楔形介孔(裂隙孔)中共存著流體的氣態和液態。共存氣體(球形)和液體(方形)的密度是孔壁距離的函數,接近于孔壁的吸附層反映為多層吸附,跟著與孔壁距離的添加密度削減。圖1 的密度散布圖清晰地指出孔凝集本來就存在于孔的中心區,這導致在較大的介孔(這兒,孔寬為20 個分子直徑)中生成好像無約束的中心液體,就象在孔的中心區一樣;而這中心是本質上無動搖的密度散布走向。
    DFT 法經過對孔中所有方位都計算平衡密度散布圖,化學吸附儀生產商它是經過最小化自在能函數取得的。與流動相(也就是進行吸附實驗的狀況)平衡的孔體系有巨大的勢能或自在能,該自在能構成了流體-流體之間、流體-孔壁之間相互作用的吸引或排斥的條件。該辦法的難點在于樹立流體-流體相互作用的正確描繪。正由于如此,在曩昔的十年內,人們選用不同的DFT 研討辦法。即所謂定域DFT(LDFT)和非定域DFT 法。
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