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水吸附對孔結構能提供什么信息
閱讀次數:2305 發布時間:2017/5/4 15:44:26
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水蒸汽吸附分析是常規基礎研究和工業基本材料研究的一部分。水能被大多數固體表面所吸附,

只是程度不同。干燥劑、電池氧化物、催化劑的特有功能以及藥品和食品的穩定性都與它們的水吸

附行為有關。水的吸附量是以下因子的函數:表面與水分子的親和力;溫度;水蒸汽濃度(即壓力,

也表達為分壓、相對壓力、相對濕度或水活性);裸露表面積的絕對量;孔體積/孔徑(親和力)。除

了直接吸附在固體表面的分子外,其它水分子會凝聚在合適尺寸的孔道中。



水吸附研究可以區分碳材料表面的化學差異。例如,PBLF400兩種碳材料具有幾乎相同的微

孔和超微孔結構,但依據XPSTPD-MS的化學吸附實驗,可知它們具有不同的表面化學性質。水

與表面的作用既有物理吸附,又有化學吸附,因此,水在微孔中的吸附發生在較高的相對壓力下(見

95)。上述兩類材料的氮吸附超微孔孔徑分布圖幾乎相同,但在水吸附的低壓段卻大不相同。實

驗表明,PBL可以吸附更多的水,這說明其表面有大量的氧化基團。

     圖 95    三種碳材料的氮吸附等溫線(左圖,在77K)和水吸附等溫線(右圖,在298K)的比較

在催化和吸附中,分層沸石具有非常優越的性能。為闡釋其出色性能,采用高端物理化學吸附

技術手段表征其孔結構是至關重要的,這樣我們就能掌握其孔徑、互通性和表面性質等的精確知識。

介孔ZSM-5沸石組合物具有相同的孔隙率,但組成不同。水吸附對沸石分子篩中的Si/Al比和鋁類的
分布敏感,并且也對在介孔表面上存在的極性基團敏感。通過氬吸附(
87.3K)和水吸附(298.5

K)評價介孔ZSM-5沸石組合物是一個非常好的技術手段。

原創作者:貝士德儀器科技(北京)有限公司

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