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康塔| CO₂吸附法分析微孔碳材斘/p>

康塔| CO₂吸附法分析微孔碳材斘/div>
273K?°C)条件下利用CO₂吸附进行多孔碳材料的微孔分枏/span>
▲▲▱/section>

绝对零度.jpg


科学之美,大可到无垠星空,小可到电子夸克,远可谈光年以外,近可说触手可及;大可谈到哈勃半径,小能说普朗克长度;从量子物理到柴米油盐,从深空之下到眼前苟且,科学无处不在、/span>

温度骤降,那来了解个名词-绝对零度;绝对零?span style="color: rgb(51, 51, 51);">?/span>热力?span style="color: rgb(51, 51, 51);">的最位/span>温度,是粒子动能低到量子力学最低点时物质的温度。绝对零度是仅存于理论的下限值,兵/span>热力学温栆span style="color: rgb(51, 51, 51);">写成K,等亍/span>摄氏温标零下273.15度(-273.15℃)。本文所介绍的是?73K?°C)条件下的实验应用、/span>

孔径分布(PSD)是表征多孔材料的关键指标。孔径分布分析既可应用于特定功能多孔材料的研发,也可以表征现有产品、span style="line-height: 115%; color: rgb(33, 33, 34); font-family: 微软雅黑, sans-serif;">通常的方法是通过测定77 K上span style="line-height: 115%; color: rgb(33, 33, 34); font-family: 微软雅黑, sans-serif;">N2吸附等温线来表征多孔材料的PSD、span style="line-height: 115%; color: rgb(33, 33, 34); font-family: 微软雅黑, sans-serif;">今天介绍的方法则?73K?°C)条件下利用CO₂吸附进行多孔碳材料的微孔分析、/span>

273 K?℃)下CO₂微孔分析对?7 K上span style="color: rgb(51, 51, 51); text-indent: 28px; font-family: 微软雅黑, "Microsoft YaHei";">N₁span style="font-size: 10.5px; line-height: 0; position: relative; vertical-align: baseline; bottom: -0.25em; color: rgb(51, 51, 51); text-indent: 28px; background-color: rgb(255, 255, 255); font-family: arial, 宋体, sans-serif;">分析具有的主要优势:

▹/span>更快的分析速度。由亍/span>0℃下CO₂具有较高的扩散速率,可以快速达到平衡,因此可以在更短的时间内完成等温线的测量:CO₂分析测试约3小时,而N₂分析测试可能超?0小时


▹/span>更快微孔扩散速度确保测得的吸附点是平衡的


▹/strong>分析范围拓展?/strong>CO₁/strong>分子能进去耋/strong>N₁/strong>分子无法进入的较小尺寸微孓/strong>


▹/strong>仪器设备的技术要求简化:不需配有涡轮分子泵的高真空系统,10⁺span style="font-size: 13px; line-height: 115%; color: black; background-image: initial; background-position: initial; background-size: initial; background-repeat: initial; background-attachment: initial; background-origin: initial; background-clip: initial; font-family: Arial, sans-serif;">³torr就可以满足实验要求;不需要低压压力传感器?000 torr传感器就可以满足要求



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Nova和Autosorb系列仪器都可以进行CO₂分析测试。安东帕康塔软件可进行数据分析,它的综合数据库包既包含经典算法,又有现代孔径分析模型。与经典的宏观热力学方法相比,现代分析方法可在分子水平上描述孔隙流体结构。这种微观方法可应用在孔径分布分析当?/span>


认识到CO₁/span>分析测试的优势后,安东帕康塔引入NLDFT/GCMC核文件,可根据CO₁/span>吸脱附等温线进行孔径分布分析计算。为了说明该方法,选取两种具有代表性的碳材料样品,将CO₁/span>分析结果与已有成熟的N₁/span>DFT分析结果进行对比、/span>


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值得注意的是,对亍/span>N₁span style="font-size: 10.5px; line-height: 0; position: relative; vertical-align: baseline; bottom: -0.25em; color: rgb(51, 51, 51); background-color: rgb(255, 255, 255); font-family: arial, 宋体, sans-serif;">来说,碳材料的微孔吸附开始的相对压力P/P0远低亍/span>10⁻⁶?lt;0.001 torr)。在相对压力P/P0丹/span>10⁻⁶时,样品的吸附量已经占总吸附量?0%左右,因此为了得到等温线的初始部分,实验需要更低的压力。另一方面+/span>CO₁/span>的吸附压力大约开始于相对压力10⁻⁴,在绝对压力方面(约1 torr)明显高于N₂。由此可知,CO₁/span>比N₂更容易获得吸附等温线的初始部分。这一对比清晰地表明了对于跟踪和表征微孔的吸附行为,CO₂比N₂更方便和更有优势、/span>

显然,如果还想同时了解样品介孔的孔径分布,可将CO₂分析和经典的N₁span style="font-size: 10.5px; line-height: 0; position: relative; vertical-align: baseline; bottom: -0.25em; color: rgb(51, 51, 51); background-color: rgb(255, 255, 255); font-family: arial, 宋体, sans-serif;">介孔分析相结合。结合这两种方法来表征碳材料的微孔和介孔,可以避?7 K上span style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 微软雅黑, "Microsoft YaHei";">N₁span style="font-size: 10.5px; line-height: 0; position: relative; vertical-align: baseline; bottom: -0.25em; background-color: rgb(255, 255, 255); font-family: arial, 宋体, sans-serif;">测试所需的高耗时及为获得更低压力带来的高成本、/span>

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