采用INNES方法分析介孔分子筛 (IV 型吸附等温线)

应用指南8-采用 INNES 方法分析介孔分子筛(IV型吸附等温线) 通过吸附等温线来分析介孔材料的孔径分布时，总是有必要假设孔的形状。使用BJH理论会假设孔的形状为圆柱形，而使用INNES会假设孔的形状为狭缝型。在INNES方法中，弯月面半径的计算方式同BJH一样，都是通过开尔文方程进行计算，并且校正了厚度层，孔径计算公式见公式1。如图1所示，当孔形状为狭缝型时，在吸附过程中不会出现毛细冷凝现象， 而发生在脱附曲线一侧，所以有必要用脱附曲线来计算孔分布。 0.415 (Formula 1) dx =- +2t log Figure 1 Assumption of adsorption of slit-typepores (image) 从SEM图中可以看出，铵离子型ZSM-5是一种尺寸为200nm的多面体层状瓷砖型团聚颗粒。目前已证实，通过535℃常压下加热3小时制备得到的酸型ZSM-5在颗粒层之间由狭缝型微孔结构组成。图2显示了酸型ZSM-5在77.4K下的N2的脱附等温线，回滞环在相对压力P/Po=0.42处闭合证明了介孔的存在。并且，吸附等温线也显示出型和I型复合曲线，表明颗粒间存在微孔。 Fig.2 Htype zeolite adsorption isotherm after INNES-plot (Fig. 3) from the desorption isotherm ofthis isotherm shows that the mesopore size peaks of H*-ZSM-5 exist around 2 nm and 5 nm. Exceptfor special low-pressure hysteresis， desorb branches typically overlap with the adsorption branch at 图3显示了INNES曲线，酉酸型ZSM-5的介孔分布中显示峰值孔径分布在2nm和5nm左右。除了一些特殊的低压区滞后现象，在77.4K的N2吸附曲线中，无论孔径大小，脱附曲线和吸附曲线会在P/Po=0.42处重叠(见图2)。这是由于在吸附温度下吸附的物理性质引起的，如右下图所示，由于孔隙中吸附相凝聚形成的气穴现象造成。因此，当通过发生气穴的脱附曲线分析孔径分布时，在2-3nm处总会出现孔径峰值，但这并不是材料的孔隙，实际上是一个假峰。所以此材料的峰值孔径为5 nm。这个材料的微孔分析会在另外一个应用报告中描述 (No.13)。 Fig. 3 INNES-plot of Htype zeolite (pre-and post-atmospheric 通过吸附等温线来分析介孔材料的孔径分布时，总是有必要假设孔的形状。使用BJH理论会假设孔的形状为圆柱形，而使用INNES会假设孔的形状为狭缝型。在INNES方法中，弯月面半径的计算方式同BJH一样，都是通过开尔文方程进行计算，并且校正了厚度层，孔径计算公式见公式1。如图1所示，当孔形状为狭缝型时，在吸附过程中不会出现毛细冷凝现象，而发生在脱附曲线一侧，所以有必要用脱附曲线来计算孔分布。从SEM图中可以看出，铵离子型ZSM-5是一种尺寸为200nm的多面体层状瓷砖型团聚颗粒。目前已证实，通过535℃常压下加热3小时制备得到的酸型ZSM-5在颗粒层之间由狭缝型微孔结构组成。图2显示了酸型ZSM-5在77.4K下的N2的脱附等温线，回滞环在相对压力P/P0=0.42处闭合证明了介孔的存在。并且，吸附等温线也显示出I型和IV型复合曲线，表明颗粒间存在微孔。图3显示了INNES曲线，酸型ZSM-5的介孔分布中显示峰值孔径分布在2nm和5nm左右。除了一些特殊的低压区滞后现象，在77.4K的N2吸附曲线中，无论孔径大小，脱附曲线和吸附曲线会在P/P0=0.42处重叠(见图2)。这是由于在吸附温度下吸附的物理性质引起的，如右下图所示，由于孔隙中吸附相凝聚形成的气穴现象造成。因此，当通过发生气穴的脱附曲线分析孔径分布时，在2-3nm处总会出现孔径峰值，但这并不是材料的孔隙，实际上是一个假峰。所以此材料的峰值孔径为5 nm。这个材料的微孔分析会在另外一个应用报告中描述（No.13）。