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微孔结构分析按照IUPAC的分类,孔尺寸小于2nm的也为微孔,其大小只相当于数个分子直径,在微孔中,其位能因孔壁力场的重叠而增大,因而微孔固体与气体分子间相互作用也得到加强,以至于在很低的相对压力下有可能把孔充满,从而使等温线在压发生变形,导致在微孔固体中的吸附一般产生I型等温线。I型吸附等温线的存在标志该固体为微孔固体。微孔物质在吸附和催化中占有重要地位,它们的应用愈来愈广泛,特别是在环境保护工业中,最重要的微孔固体,是活性炭和结晶形的分子筛,它们的广泛应用有赖于它们的微孔结构和表面性质。经过特殊制备的金属和非金属氧化物的干凝胶,有许多也属微孔物质,如氧化硅、氧化钛、氧化铝和氧化锡干凝胶,甚至某些盐类如钼酸铵也能制成微孔固体。鉴于微孔物质的重要性,讨论其孔结构特别是微孔结构是很必要的。
一般把微纳米粉体表面上的孔按其尺寸分为三类,孔径大于50nm为大孔,孔径在2至50nm为中孔或介孔,孔径小于2nm称为微孔。从理论上说,氮吸附法测定孔径分布只适合于介孔。随着技术的不断进步,氮吸附法测孔的范围已可扩大至0.35~500nm的范畴,再大的孔需用压汞法测定,0.35nm已到微孔的极限,再小已无意义。测定微孔的技术非常复杂,因为,在氮气相对压力很低( 0.01)时才能发生微孔填充,孔径在0.5~1nm的孔只有在氮分压小于0.00001时,才能产生微孔填充,动态法是无能为力的,静态容量法需要氮气压力小于1Pa, 为了测定更细微的孔,常采用分子泵,采用氩气作为吸附质比较有利,他产生微孔填充的压力比氮气高,另一种可行的方法是采用CO2作吸附质在室温进行吸附,可以无需分子涡轮泵级的真空度。微孔分析的方法也很多,有D-R法、t-图法、 αs- 图法、 HK 、SF法、 NLDFT法等,其中t-图法相对比较实用。t-图法中,吸附量V被定义为吸附统计层厚t的函数,关键在于选择适当的t曲线,由V-t图中,可以很方便的得到比表面积、微孔孔径、微孔体积,在活性炭等微孔材料的分析中应用较多,效果很好。
perforin免疫蛋白的功能及微孔的形成 能够形成微孔的免疫蛋白“perforin”是消除被病毒感染的细胞及癌变细胞所必需的,由自然杀手及细胞毒性T-细胞释放。现在,一种“perforin”单聚物(小鼠perforin R213E)的结构已被确定。对该结构所做分析同时结合对低聚孔的一个冷电子显微镜重建结果表明,这个孔内的“perforin”单聚物与依赖于胆固醇的溶细胞素在结构上同源的单聚物相比采用一种“内面向外”的取向。这种新颖的适应性也许可解释“perforin”是怎样将支持细胞凋亡的蛋白酶(granzymes)送入目标细胞中的以及相关的互补免疫蛋白是怎样组装成微孔的。