天津大学胶体与表面化学孔分布省公开课一等奖全国示范课微课金奖PPT课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第六章 常用吸附剂的,第一节 多孔物质的物理测定方法,11/21/2025,1,第一节 多孔物质的物理测定方法,一、密度：,1、堆密度（Packing Density，也称假密度）,细孔硅胶(600700)g/l，工业上固定床催化剂装置用 d,堆,数据。,11/21/2025,2,2、颗粒密度(d,颗,)（Apparent Density，也称表观密度）,因为正常压力汞不能钻入细孔。,11/21/2025,3,3、真密度d,真,（True Density，也称骨架密度d,骨,）,所以：测定d,真,时注意事项,(1)无化学反应,(2)分子尺寸尽可能小,(3)抽真空,d,真,d,颗,d,堆,11/21/2025,4,二、表面积,1、气体吸附法(BET),-195,O,C，液 N,2,。,比表面积：,例：N,2,0,=16.2 (,2,),11/21/2025,5,11/21/2025,6,N,2,adsorption isotherms of(a)SBA-15(b)10La10V/SBA-15(c)10La15V/SBA-15(d)10La20V/SBA-15(e)used 10La20V/SBA-15,11/21/2025,7,Structure of SBA-15,11/21/2025,8,则：,如铺满单分子层的饱和吸附量为,m,(g/g),注：(1)多点BET比表面积：求V,m,。,(2)单点BET比表面积,0.15,P/P,0,11/21/2025,9,2、溶液吸附法：（比表面积）,溶质盖满单分子层时的饱和吸附量（mol/g）。,1、脂肪酸：,o,=0.205 nm,2,2、染料：,11/21/2025,10,三、孔体积：（Pore Volume）,1、四氯化碳吸附法（CCl,4,）,吸附温度时CCl,4,的密度。,注：25,o,C，,p/p,0,=0.95时，半径在40 nm以下的所有空隙都可被CCl,4,所充满。,CCl,4,:hexadecane=86.9:13.1,p/p,0,(CCl,4,)=0.95,11/21/2025,11,3、密度法：,d=g/ml,2、气体吸附法(Total Pore volume),V,m,=34.7 cm,3,/mol for N,2,11/21/2025,12,四、平均孔半径（Average pore radius）,如果：V(ml/g)，S(m,2,/g)。,通常：,ml/g,m,2,/g,11/21/2025,13,若圆锥体：,11/21/2025,14,五、孔径分布 (Pore radius distribution),孔半径,10 nm以下 N,2,吸附,10 nm以上 压汞法,（一）气体或蒸汽吸附法,1、毛细凝聚和Kelvin公式：,因为在毛细管的凹液面上Pr P,a,(2)脱附：r,a,r,b,11/21/2025,16,在瓶口：,瓶体：,因为r,a,P,a,，即瓶内冷凝所需压力比瓶口的大。,11/21/2025,17,吸附等温线滞后环与孔结构分析,1 均匀孔,2 不均匀孔,3 孔大小分布,C:Wedge-shaped pore with open ends,D:Wedge-shaped pore with narrow necks at one or both open ends,E:“Ink-bottle”pore.,A:Cylindrical pore,B:Slit-shaped pore,11/21/2025,18,2、孔径分布的测定,DVDes,AVAds,r/nm,吸附剂的V-r 曲线,r/nm,孔分布曲线,(,v,/,r,),(,v,/,r,),11/21/2025,19,二、压汞法（Mercury Penetration Method）,1、压汞法原理：,11/21/2025,20,平衡：,若P=1.013*10,5,Pa(1 atm)，则 r=7260 nm，表示对于半径为7260 nm的孔，必须以0.1 MPa的压力才能把汞压入;同样，P=1013*10,5,Pa(1000 atm)时，r=7.3 nm，表示对于半径为7.3nm的孔,必须以101 MPa的压力才能把汞压入。,0.48 N/m,11/21/2025,21,2、压汞仪与测定方法,11/21/2025,22,三、迎头色谱法测定孔径分布,戴先生测定方法：吸附质浓度C(mmol/ml)=kh(cm),如果吸附质（气体-苯）附合理想气体状态方程：,又因为：,11/21/2025,23,将 p=khRT代入,吸附量,吸附质饱和吸附时峰高,静态吸附,r,k,/nm,da/dr,迎头色谱法,da/dr,k,r,k,/nm,11/21/2025,24,