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吸着ゼミナール:細孔分布

マイクロ孔解析

マイクロ孔の解析理論としてはt-plot, HK, SF, DR-plot, NLDFT, GCMC法などがあります。t-plot, DR-plotは細孔容積や内・外部比表面積を算出するのに用いられます。HK, SF, NLDFT, GCMCはマイクロ孔分布を算出するのに有効な方法です。


マイクロ孔解析理論には細孔壁と吸着分子の距離が短いため、平面吸着やメソ孔に対する吸着理論の様に簡単ではありません。主な仮定は細孔形状に関する事でシリンダーやスリット型の細孔と仮定しています。また細孔壁は原子や吸着質パラメータを選択する必要があります。もしサンプルが均一なモデル細孔を持つ場合、これらは真値に近い値を示します。しかし実在するほとんどの不均一な細孔については、その限りではありません。これは吸着に限ったことではなく他の粒度分布や細孔径測定法においても同じことがいえます。他に有効なマイクロ孔解析手法が無い状態では、吸着によるマイクロ孔解析はナノサイズ以下の吸着分子をプローブとし唯一の信頼できるマイクロ孔解析法であると言えます。


ガス吸着によるマイクロ孔解析においての実験と理論上からの推奨は、ゼオライト系にはAr吸着等温線を87Kで測定しシリンダー型の細孔分布理論(SF, NLDFT, GCMC)により解析するのが良いです。N2分子は強い四重極子モーメントを持つためにゼオライトのカチオンサイトに強く吸着するといわれています。活性炭に対してはN2吸着等温線を77Kで測定しスリット型の細孔分布理論(HK, NLDFT, GCMC)が良く用いられます。

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