活性炭孔隙结构的表征方法
一、密度:
二、孔容积和孔隙率
1、比孔容积:1g活性炭所含有的颗粒内部孔隙的总体积称作比孔容积,简称为比孔容。比孔容大的活性炭孔隙结构发达。
Vg=1/ρp(棵)-1/ρt(真)
2、孔隙率:活性炭颗粒内部孔隙体积占颗粒体积的比率,常用百分率表示。孔隙率大的活性炭孔隙结构发达。
θ=Vg/V颗=1-(ρp/ρt)
三、比表面积
比表面积:1g活性炭所具有的颗粒外表面积与颗粒内部孔隙的内表面积之总和。活性炭的比表面积是所有吸附剂中最大的,通常为800-1500㎡/g,但3000㎡/g也能制备(高比表面)。
测试方法:液氮温度下吸附氮气的BET法是常用的方法之一
四、平均孔隙半径
平均孔隙半径表示活性炭孔隙半径大小的平均值。它能在一定程度上宏观地反映活性炭孔隙的大小。
r=n·Vg/s
式中:r为平均孔隙半径;Vg为比孔容积;S为比表面积;n为孔隙形状系数:球形孔隙n=3,圆筒状孔隙n=2,狭缝性孔隙n=1。
五、孔径分布
孔径分布表示随着孔隙有效半径大小而变化的孔容积分布状况,是掌握活性炭孔隙结构的最佳手段。
测试方法:活性炭孔径分布的测定方法有压汞法(半径大于10nm以上的孔隙)、毛细凝聚法(半径2~30nm的孔隙)、X射线小角度散射法(小于0.5nm的孔隙)、电子显微镜法及分子筛法等。