GCMC法表征狭缝形微孔碳纤维的孔结构

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DKSH No.22 ?(GCMC法表征狭缝形微孔碳纤维的孔结构 第21篇应用文章描述了用圆柱形孔作为案例， GCMC相比于NLDFT法能正确的评估孔径大小和孔体积。此文运用GCMC方法对狭缝孔活性炭纤维(ACFs)进行孔结构评价，并根据结果对孔形模型进行验证。 图1(线性)和图2(单对数)显示了利用BELSORPMAX在超低相对压力(p/po=1E-8) 下开始测量ACF (KURACTIVE FT-07)样品的N2@77.4K等温线(前处理：300℃，12h)的结果。从图1看出，这种吸附等温线被归类Ia型，存在微孔，且观察到在中间段相对压力区间吸附量没有增加，可以断定没有中孔。 图2显示了理想吸附等温线(模拟结果)，该等温线采用测量的吸附等温线用狭缝型孔和基于碳的N2@77.4K的GCMC核文件计算，得到图3的孔径分布。 图1活性炭纤维的吸附等温线(N2@77.4K) 活性炭纤维在纤维表面通常有狭缝型孔，测量的等温线和理想的吸附等温线在图2中彼此很好地重合，这一事实表明图3中的孔分布可信度很高。从这些结果中可以推断出如图4显示存在于 ACF纤维表面的细孔形状，因为 Makoto 活性炭具有容纳1~2个N2分子(0.4至0.7nm) 的极端 (ultra)微孔，和容纳2~5个分子(0.7至2nm)的超微孔(super)， 孔容分别为 0.23cc/g(86%)和0.04(14%)(表1)。如上所述，通过GCMC方法，可以更精确地计算多孔碳的孔结构。 图2 ACF (N2@77.4K)的实测吸附等温线(实测)和GCMC法拟合的理想吸附等温线的对比 图3孔径分布(孔体积)和GCMC法的累计分布 表1 GCMC法比较ACFs的极端(ultra) 一超 (super)微孔体积 Pore volume (dw) Pore volume ratio /cm(liq.)g Pore width/nm /% Ultra Micro Hole ①(1-2 N2 molecules). 0.23 0.4-0.7 86 SuperMicro-pore ②(2-5 N2 molecules). 0.04 0.7-2.0 14 Total pore volume (-2nm) 0.27 - 图4 ACF的狭缝型孔模型 选择大昌华嘉，就是选择仪器应用专家Think Asia. Think DKSH.www.dksh-instrument.cn 电话： 邮箱： ins.cn@dksh.com 第 21篇应用文章描述了用圆柱形孔作为案例，GCMC相比于NLDFT法能正确的评估孔径大小和孔体积。此文运用GCMC方法对狭缝孔活性炭纤维（ACFs）进行孔结构评价，并根据结果对孔形模型进行验证。图 1（线性）和图 2（单对数）显示了利用BELSORP MAX在超低相对压力(p/ p0=1E-8) 下开始测量ACF (KURACTIVE FT-07)样品的N2@77.4 K 等温线（前处理：300°C, 12 h）的结果。从图1看出，这种吸附等温线被归类Ia型，存在微孔，且观察到在中间段相对压力区间吸附量没有增加，可以断定没有中孔。 图2显示了理想吸附等温线（模拟结果），该等温线采用测量的吸附等温线用狭缝型孔和基于碳的N2 @77. 4K的GCMC核文件计算，得到图3的孔径分布。活性炭纤维在纤维表面通常有狭缝型孔，测量的等温线和理想的吸附等温线在图2中彼此很好地重合，这一事实表明图3中的孔分布可信度很高。从这些结果中可以推断出如图4显示存在于 ACF 纤维表面的细孔形状，因为 Makoto 活性炭具有容纳1~2个 N2分子（0.4 至 0.7 nm）的极端（ultra）微孔，和容纳2~5个分子（ 0.7 至 2 nm）的超微孔（super），孔容分别为 0.23cc/g （86%）和 0.04 cc/g （14%）（表 1）。如上所述，通过GCMC方法，可以更精确地计算多孔碳的孔结构。