物理吸附

通过物理吸附和压汞法表征分级有序多孔材料——教程回顾

有关多孔材料性能的研究仍在进行中（与传统沸石相比）。[1,2] 因此，详细了解孔隙结构尤为重要，但对这种复杂孔隙结构的可靠表征仍然是一项重大挑战。为了对此类分级材料进行全面的结构表征，需要结合多种互补的实验技术，例如气体吸附、X 射线衍射 (XRD)、小角度 X 射线和中子散射 (SAXS 和 SANS)、汞孔隙率测定法、电子显微镜（扫描和透射）、热孔隙率测定法、核磁共振 (NMR) 方法、正电子湮没寿命谱 (PALS) 和电子断层扫描。[3–7] 参考文献 [8] 概述了不同的孔径表征方法及其应用范围。图1说明了这些结构表征方法在孔径分析中的应用范围，也就是说，每种方法在孔径分析中的适用性都有限。气体吸附仍然是最流行的方法，因为它可以评估整个范围的微孔（孔宽<2纳米）、中孔（孔宽：2-50纳米），甚至大孔（孔宽>50纳米）。除了气体吸附之外，汞孔隙率测定法还用于表征更大的纳米孔和最大400微米的大孔。因此，气体吸附和汞孔隙率测定法的结合可以获得从孔宽<4纳米到至少≈400微米的广泛范围内的孔结构信息，凸显了这些技术对于多孔材料表征的重要性。经过一个多世纪的专门研究和开发，使用气体吸附对多孔材料进行物理吸附表征的方法已经很成熟。 20 世纪初的开创性实验和理论工作为我们理解气体吸附现象及其在结构表征中的应用奠定了基础。[10]