比表面及孔徑分析儀之滯后環(huán)
※滯后環(huán)的產(chǎn)生原因
這是由于毛細(xì)管凝聚作用使N2 分子在低于常壓下冷凝填充了介孔孔道,由于開始發(fā)生毛細(xì)凝結(jié)時是在孔壁上的環(huán)狀吸附膜液面上進(jìn)行,而脫附是從孔口的球形彎月液面開始,從而吸脫附等溫線不 相重合,往往形成一個滯后環(huán)。還有另外一種說法是吸附時液氮進(jìn)入孔道與材料之間接觸角是前進(jìn)角,脫附時是后退角,這兩個角度不同導(dǎo)致使用Kelvin方程 時出現(xiàn)差異。當(dāng)然有可能是二者的共同作用,個人傾向于認(rèn)同前者,至少直覺上(玄乎?)前者說得通些。
※滯后環(huán)的種類
滯后環(huán)的特征對應(yīng)于特定的孔結(jié)構(gòu)信息,分析這個比較考驗對Kelvin方程的理解?!1是均勻孔模型,可視為直筒孔便于理解。但有些同學(xué)在解譜時會說由H1型滯后環(huán)可知SBA-15具有有序六方介孔結(jié)構(gòu),這是錯誤的說法。H1型滯后環(huán)可以看出有序介孔,但是否是六方、四方、三角就不知道了,六方是小角XRD看出來的東西,這是明顯的張冠李戴; H2比較難解釋,一般認(rèn)為是多孔吸附質(zhì)或均勻粒子堆積孔造成的,多認(rèn)為是 “ink bottle”,等小孔徑瓶頸中的液氮脫附后,束縛于瓶中的液氮氣體會驟然逸出; H3與H4相比高壓端吸附量大,認(rèn)為是片狀粒子堆積形成的狹縫孔; H4也是狹縫孔,區(qū)別于粒子堆集,是一些類似由層狀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的孔。
※中壓部分有較大吸附量但不產(chǎn)生滯后環(huán)的情況
在相對壓力為0.2-0.3左右時,根據(jù)Kelvin方程可知孔半徑是很小,有效孔半徑只有幾個吸附質(zhì)分子大小,不會出現(xiàn)毛細(xì)管凝聚現(xiàn)象,吸脫附等溫線重合,MCM-41孔徑為2、3個nm時有序介孔吸脫附并不出現(xiàn)滯后環(huán)。