净水炭孔隙结构的表征

活性炭孔隙结构的表征     由于活性炭孔隙结构的微观性以及复杂性，对活性炭孔隙结构进行准确的表征非常困难。为了测定 活性炭等多孔性物质的比表面积及孔径分布，人们曾研究多种方法，但每一种方法都有其局限性，很难对所有孔径进行准确表征。这里介绍压汞法、分子吸附法和密度函数理论等目前公认适合活性炭孔隙结构表征的方法。     1，压汞法主要用来测定大孔和中孔范围的孔径结构，该方法利用液态汞在200MPa高压下压入孔体系，所填充的溶积是压力的函数，蒸汽凝聚的压力与孔隙的半径密切相关。     2， 分子吸附法用来测定微孔，如利用在77K下的氮气吸附。测定吸附等温线的方法有重量法和容量法，这些方法都利用了吸附凝聚的密度与其液相密度相一致的假设。     从氮气的吸附等温线求比表面积和孔径分布。在中孔范围的解析方面，以开尔文(Kelvin)方程为基础的BJH法和DH法是有效的。但在微孔范围中，孔径大致为氮气分子的几倍，处于不能简单地使用开尔文方程式范围。在微孔范围的孔隙填充可以用基于Polanyi势能理论的Dubinin方程来表达。从Dubinin方程解析可以获得吸附模式、细孔体积以及吸附热等有关信息。依据特征吸附能E0可以推测细孔直径，还可以进一步算出微孔范围的孔径分布。     活性炭的孔隙结构可由其孔径分布表征，所存在的每一种孔隙按照其所占总表面积或孔容的比例贡献于其总吸附等温线，亦即吸附等温线是活性炭内部存在孔隙吸附的总效应或累加。