比表面及孔徑分(fēn)析儀之滞後環
※滞後環的産生(shēng)原因
這是由于毛細管凝聚作用使N2 分(fēn)子在低于常壓下(xià)冷凝填充了介孔孔道,由于開(kāi)始發生(shēng)毛細凝結時是在孔壁上的環狀吸附膜液面上進行,而脫附是從孔口的球形彎月液面開(kāi)始,從而吸脫附等溫線不 相重合,往往形成一(yī)個滞後環。還有另外(wài)一(yī)種說法是吸附時液氮進入孔道與材料之間接觸角是前進角,脫附時是後退角,這兩個角度不同導緻使用Kelvin方程 時出現差異。當然有可能是二者的共同作用,個人傾向于認同前者,至少直覺上(玄乎?)前者說得通些。
※滞後環的種類
滞後環的特征對應于特定的孔結構信息,分(fēn)析這個比較考驗對Kelvin方程的理解。 H1是均勻孔模型,可視爲直筒孔便于理解。但有些同學在解譜時會說由H1型滞後環可知(zhī)SBA-15具有有序六方介孔結構,這是錯誤的說法。H1型滞後環可以看出有序介孔,但是否是六方、四方、三角就不知(zhī)道了,六方是小(xiǎo)角XRD看出來的東西,這是明顯的張冠李戴; H2比較難解釋,一(yī)般認爲是多孔吸附質或均勻粒子堆積孔造成的,多認爲是 “ink bottle”,等小(xiǎo)孔徑瓶頸中(zhōng)的液氮脫附後,束縛于瓶中(zhōng)的液氮氣體(tǐ)會驟然逸出; H3與H4相比高壓端吸附量大(dà),認爲是片狀粒子堆積形成的狹縫孔; H4也是狹縫孔,區别于粒子堆集,是一(yī)些類似由層狀結構産生(shēng)的孔。
※中(zhōng)壓部分(fēn)有較大(dà)吸附量但不産生(shēng)滞後環的情況
在相對壓力爲0.2-0.3左右時,根據Kelvin方程可知(zhī)孔半徑是很小(xiǎo),有效孔半徑隻有幾個吸附質分(fēn)子大(dà)小(xiǎo),不會出現毛細管凝聚現象,吸脫附等溫線重合,MCM-41孔徑爲2、3個nm時有序介孔吸脫附并不出現滞後環。