HK法研究活性炭AX21的微孔结构

发布时间： 2022-07-08 11:12 来源：大昌华嘉科学仪器

领域：	纳米材料,高分子材料
样品：	碱性活性炭（AX21）	项目：	HK法研究活性炭AX21的微孔结构
参考：	https://www.dksh-instrument.cn/Solution/456

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HK(Horvath-Kawazoe)法和SF(Saito-Foley)法一样，是计算孔径分布尤其微孔分布的一种方法。Horvath-Kawazoe法假定是如下图所示的碳狭缝型孔，微孔上吸附的分子接收的平均势能（Φ）是根据Lennard-Jones势能（方程（1））计算得出的。方程（2）表明，吸附分子吸附到微孔中的平均势能和功 = 功ω（温度T时，将压力 P 的吸附分子压缩到饱和蒸汽压力 P0 的功 ≈温度T=Polanyi的吸附势理论= Polanyi 吸附势）彼此相等。

由于HK方法基于吸附势理论，因此不能应用于出现毛细管凝聚现象的相对压力范围内，因此必须使用低压范围内的数据（相对压力0.05或更低）来分析孔隙分布。

图1显示的是使用 BELSORP MAX测试碱性活性炭（AX21）在极低相对压力下（p/p0=1E-9~）的N2@77.4 K下的吸附等温线（蓝色）。从起始相对压力p/p0=1E-5 的吸附等温线（红色）也显示出起始压力对分析结果的影响。这种吸附等温线类型被归类为Ib型，显示了微孔的存在。等温线的HK图（图2）显示 AX21微孔（~2nm）从p/p0=1E-9（蓝色）开始为 1. 1 cm3g-1，相对压力p/p0=1E-5 为 0.84 cm3g-1（红色）分析，不能代表0.55nm或更小的微孔分布。因此，可以确认，p/p0=1E-9 到1E-5范围内未测量的相对压力太小，无法计算，也不能正确地进行孔隙结构的评估。这些结果和第14篇文章的结果都表明，对材料表面和微孔进行评价时，需要高精度的吸附等温线，且需从极低相对压力下开始。

AX21样品包含第14篇文章中材料的α图（αs曲线评估孔结构）和第3篇文章中材料的比表面积（活性炭（I型） BET 比表面积计算）。