介孔孔径分布的计算方法.docx

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介孔孔径分布的计算方法

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由于多孔材料的复杂性，不存在统一的孔径分布计算方法。无论是采用经典方法对微、介孔孔径分布计算，还是采用新兴的DFT方法对孔宽进行计算，孔模型的选择和公式中有关物理参数值对孔径分布结果都有很大影响。因此使用时要根据吸附质和样品种类，合理选择孔模型和方程参数。目前，ISO15901和IUPAC推荐常用的孔径分布计算模型包括：

介孔分布：BJH,DH?

微孔/介孔分布：NLDFT，QSDFT，MC

经典的孔径计算有哪些方法？

所谓经典的宏观热力学概念是基于一定的孔填充的机理假设。与孔内毛细管凝聚现象相关，以Kelvin方程为基础的方法（如BJH法），可应用于介孔分布分析，但不适用于微孔填充的描述。经典的微孔分析方法，如DR法和半经验分析方法（如HK和SF法）都是基于不同材料建立的模型进而描述微孔填充，但不能应用于介孔分析。

如何用BJH模型进行孔径分布计算？它的适用范围是什么？??

BJH的全称是Barret-Joyner-Halenda法。ISO15901-2指出，该方法计算介孔孔径分布时存在以下假定：

1)孔道是刚性的，并具有规则的形状（比如，圆柱状或狭缝形）；

2)不存在微孔；

3)孔径分布不连续超出此方法所能测定的最大孔隙，即在最高相对压力处，所有待测定的孔隙均已被充满。

BJH方法总体计算步骤如下：

1)不论采用的是等温线的吸附分支，还是脱附分支，数据点均按压力降低的顺序排列。

2)把压力降低时，氮气吸附体积的变化原因是：

a)毛细管中的凝聚物从孔道中脱离逃逸，这些孔道的孔径范围是根据压力差由Kelvin方程计算的；

b)毛细管凝聚物脱除后，其孔壁上的多层吸附膜厚度减少变薄。

3)为测定实际孔径和孔体积，必须考虑，在毛细管凝聚物从孔隙中脱除时，残留了多层吸附膜。

因此，只有当实验数据具有如下特点时，用BJH计算孔径分布才是可靠的：

1)孔隙是刚性的，且孔径分布窄，范围明确（即出现H1型迟滞回线）；

2)没有微孔或很大的大孔（是明确的IV型等温线）。

BJH法在吸附等温线上的取点计算的传统范围是0.05~1之间；但由于发现该方法在10nm以下会低估孔径，在4nm以下会产生20%的误差，所以目前建议的取点适用范围是0.35~1之间。