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孔的类型分类有哪些
点击次数:9557 发布时间:2016/7/19 13:56:50
孔的类型分类有哪些
工业催化剂或载体作为多孔材料,是具有发达孔系的颗粒集合体。一般情况是一定的原子(分子)或离子按照晶体结构规则组成含有微孔的纳米级晶粒;而因制备化学条件和化学组成的不同,若干晶粒又可聚集为大小不一的微米级颗粒,然后工业成型成更大的团粒或有不同几何外形的颗粒集合体。不同的制备方法会生成不同的孔结构。 如,高温烧结或挤压成型的多孔固体的孔结构是无规则的;而由胶体在充水的初级结构中沉淀、收缩、老化,会产生特征性的微孔结构(典型例子如水泥和石膏) 。沸石和分子筛具有稳定的晶体结构,它内部的孔是由晶体内的孔道、缝隙或笼组成的具有均匀尺寸和规则的形状。在沸石内部,笼是由直径 0.4–1nm 的窗口相连。一个笼可以看作是一个球形孔。所以,实际体积中的孔结构都是复杂的,是由不同类型的孔组成的。在分子水平上看,孔的内表面几乎都是不光滑的。但是,我们可以从几个基本类型开始(如图) ,然后建立它们的各种组合。
*典型的是筒形孔(圆柱孔) ,它是孔分布计算的一个基础模型。挤压固化但还未烧结的球形或多面体粒子多是锥形孔(楔形孔,棱锥形空隙) 。裂隙孔是由粒子间接触或堆砌而形成的空间。这个模型也是溶涨和凝聚现象的计算基础。墨水瓶孔都有孔颈。孔径是较大孔隙的颈口,因此墨水瓶孔也可以看成是球形孔与筒形孔的组合。沸石类的孔隙是稳定的,但被“颈口”所控制,它可以被看作是筒形孔和墨水瓶孔的中间状态。
按照纯粹与应用化学协会(IUPAC)在 1985 年的定义和分类,孔宽即孔直径(对筒形孔)或两个相对孔壁间的距离(对裂隙孔) 。因此,
(i)微孔 (micropore) 是指内部孔宽小于 2nm 的孔;
(ii) 介孔(mesopore)是宽度介于 2nm 到 50nm 的孔;
(iii) 大孔(macropore) 是 孔宽大于 50nm 的孔。
2015 年,IUPAC 对孔径分类又进行了细分和补充,即
(iv)纳米孔(nanopore):包括微孔、介孔和大孔,但上限仅到 100nm;
(v) 超微孔(ultramicropore):孔宽小于 0.7nm 的较窄微孔;
(vi)极微孔(supermicropore):孔宽大于 0.7nm 的较宽微孔。
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