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GCMC法表征狹縫形微孔碳纖維的孔結構

來源:大昌洋行(上海)有限公司(大昌華嘉科學儀器部)   2022年12月16日 15:13  

第21篇應用文章描述了用圓柱形孔作為案例,GCMC相比于NLDFT法能正確的評估孔徑大小和孔體積。此文運用GCMC方法對狹縫孔活性炭纖維(ACFs)進行孔結構評價,并根據結果對孔形模型進行驗證。


圖1(線性)和圖2(單對數)顯示了利用BELSORP MAX在超低相對壓力(p/ p0=1E-8) 下開始測量ACF (KURACTIVE FT-07)樣品的N2@77.4 K 等溫線(前處理:300°C, 12h)的結果。從圖1看出,這種吸附等溫線被歸類Ia型,存在微孔,且觀察到在中間段相對壓力區間吸附量沒有增加,可以斷定沒有中孔。


圖2顯示了理想吸附等溫線(模擬結果),該等溫線采用測量的吸附等溫線用狹縫型孔和基于碳的N2 @77. 4K的GCMC核文件計算,得到圖3的孔徑分布。

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圖1 活性炭纖維的吸附等溫線(N2@77.4 K)



活性炭纖維在纖維表面通常有狹縫型孔,測量的等溫線和理想的吸附等溫線在圖2中彼此很好地重合,這一事實表明圖3中的孔分布可信度很高。從這些結果中可以推斷出如圖4顯示存在于 ACF 纖維表面的細孔形狀,因為 Makoto 活性炭具有容納1~2個 N2分子(0.4 至 0.7 nm)的極端(ultra)微孔,和容納2~5個分子( 0.7 至 2 nm)的超微孔(super),孔容分別為 0.23cc/g (86%)和 0.04 cc/g (14%)(表1)。如上所述,通過GCMC方法,可以更精確地計算多孔碳的孔結構。

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