活性炭中存在大量的孔,在纳米级别上有多种尺寸,其中大部分是颗粒内微孔、中孔和大孔此外活性炭中的微孔还被定义为超微孔和极微孔。
活性炭孔径分类表:
分类依据 | 孔的种类 | 尺寸/nm | |
依据孔来源 | 粒内孔隙 | 内部粒内孔隙 | |
外部粒内孔隙 | |||
粒间孔隙 | |||
依据孔尺寸 | 小孔 | 极小微孔 | <0.7 |
超小微孔 | 0.7-2 | ||
中孔 | 2-50 | ||
大孔 | >50 | ||
依据孔状态 | 开孔 | ||
闭孔 | |||
依据孔强度 | 刚性孔 | ||
可变孔 |
活性炭材料孔表征技术:
表征技术 | 评论(优点和缺点) |
在77 K下吸附/脱附氮气 | |
BET方法 | 提供全面的表面积(SS)等 |
.t plot | 给微孔和外部的各种表面积 |
给出微孔容积 | |
BJH方法 | 区分微孔和中孔以及不同的表面积和孔容 |
在中孔范围内给出孔径分布 | |
DFT方法 | 在较大孔径范围内给出孔径分别 |
HK方法 | 给出极微孔信息 |
绝热吸附/脱附各种气体 (H2, He, CO2, CO,等) | 提供分子筛性能的信息 |
小角X射线散射 | 微孔检测,开孔或是闭孔 |
透射电子显微镜 | 探测纳米尺寸的孔甚至0.4纳米以下的孔 |
提供本地化的信息和需要数据的统计分析 | |
扫描隧道显微镜 | 仅探测表面的孔入口 |
给出孔入口处的孔信息 | |
统计分析需要准则 | |
扫描电子显微镜 | 仅探测大孔 |
压汞法 | 探测绝大部分的大孔 |
难于应用于易碎材料 |