对BJH方法计算孔径分布过程的解读

doi:10.3866/PKU.DXHX201906022

摘要/Abstract

摘要：

介绍了用BJH方法计算介孔孔径分布时对孔隙做了哪些几何假设和忽略、为简化计算做了哪些算术近似，以及各个参数的推导过程、孔径分布计算步骤和要点；还介绍了在目前仪器水平下BJH方法的适用范围，如何对数据进一步整理以便得到所需要的分析测试报告。文章为后续调整测试参数、改进测试方法也有一定的参考作用，还讨论了在阅读实验报告时经常遇到的一些问题。

关键词: 介孔, 孔径分布, Kelvin方程

Abstract:

This paper introduces the geometric assumptions and neglects of the pore size distribution calculated by BJH method, the arithmetic approximation for simplified calculation, the derivation process of each parameter, the calculation steps and key points of the pore size distribution. This paper also introduces the application scope of BJH method at the current instrument level, and how to further integrate the data. In order to get the required analysis and test report, references are provided for the subsequent adjustment of test parameters and improvement of test methods. Some problems often encountered in reading experimental reports are also discussed.

Key words: Mesoporous, Distribution of pore size, Kelvin equation

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链接本文: https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.DXHX201906022

https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/Y2020/V35/I2/98

图/表 6

表1

表2

表3

用于作图的部分数据列表"

项目	p/p₀	d_p/nm	V_N/(cm³·g^-1 STP)	Δd_p/nm	Δlog(d_p/nm)	log $\overline {{d_{\rm{p}}}} $ /nm)	ΔV_p/Δd_p/(cm³·g^-1·nm^-1)	ΔV_p/Δlog(d_p/(cm³·g^-1·nm^-1))
序号	1	8	11	20	21	22	23	24
0	0.9947	365.61	476.656
1	0.9898	191.48	474.587	174.13	0.2809	2.44	0.00002	0.01180
2	0.9885	170.14	473.271	21.34	0.0513	2.26	0.00010	0.04193
3	0.9865	145.30	469.895	24.84	0.0685	2.20	0.00022	0.08098
4	0.9812	104.97	453.021	40.34	0.1412	2.10	0.00069	0.19765
5	0.9789	93.74	442.013	11.23	0.0491	2.00	0.00165	0.37635
6	0.9766	84.71	430.953	9.03	0.0440	1.95	0.00207	0.42435
7	0.9733	74.46	413.219	10.25	0.0560	1.90	0.00294	0.53740
8	0.9690	64.36	385.555	10.10	0.0633	1.84	0.00469	0.74803
9	0.9633	54.60	349.793	9.76	0.0715	1.77	0.00632	0.86356
10	0.9586	48.55	319.020	6.04	0.0509	1.71	0.00889	1.05439
11	0.9531	43.01	287.449	5.55	0.0527	1.66	0.01000	1.05243
$\underline{\mathit{12}}$	0.9487	*39.42*	263.751	3.59	0.0378	1.62	0.01170	*1.10961*
13	0.9383	32.96	216.873	6.46	0.0778	1.56	0.01288	1.07089
14	0.9295	28.97	188.152	3.99	0.0561	1.49	0.01284	0.91400
15	0.9183	25.11	160.742	3.85	0.0620	1.43	0.01271	0.79030
16	0.9095	22.75	143.435	2.37	0.0430	1.38	0.01313	0.72312
17	0.9003	20.71	129.970	2.03	0.0407	1.34	0.01177	0.58873
18	0.8933	19.40	120.996	1.32	0.0285	1.30	0.01217	0.56200
19	0.8624	15.16	95.802	4.23	0.1069	1.24	0.01022	0.40466
20	0.8185	11.59	77.137	3.58	0.1169	1.13	0.00837	0.25619
21	0.7796	9.58	67.902	2.01	0.0826	1.02	0.00658	0.15995
22	0.7401	8.14	61.763	1.44	0.0708	0.95	0.00528	0.10755
23	0.7005	7.06	57.348	1.08	0.0616	0.88	0.00433	0.07570
24	0.6605	6.22	53.912	0.84	0.0553	0.82	0.00363	0.05549
25	0.6204	5.54	51.118	0.68	0.0501	0.77	0.00312	0.04217
26	0.5805	4.99	48.751	0.55	0.0457	0.72	0.00282	0.03419
27	0.5406	4.52	46.670	0.47	0.0426	0.68	0.00265	0.02902
28	0.5005	4.12	44.786	0.40	0.0402	0.64	0.00258	0.02566
29	0.4604	3.78	43.035	0.35	0.0382	0.60	0.00278	0.02522
30	0.4205	3.47	41.388	0.31	0.0366	0.56	0.00308	0.02566
$\underline{\mathit{31}}$	0.3797	*3.19*	39.770	0.28	0.0363	0.52	*0.03525*	0.27022
32	0.3425	2.96	38.335	0.23	0.0325	0.49	0.00398	0.02820
33	0.3223	2.85	37.588	0.12	0.0175	0.46	0.00358	0.02394
34	0.3023	2.73	36.815	0.11	0.0173	0.45	0.00532	0.03419
35	0.2765	2.60	35.818	0.14	0.0225	0.43	0.00568	0.03485
36	0.2510	2.47	34.806	0.13	0.0223	0.40	0.00691	0.04025
37	0.2256	2.34	33.772	0.13	0.0228	0.38	0.00787	0.04355
38	0.2008	2.22	32.741	0.12	0.0227	0.36	0.00850	0.04460
39	0.1752	2.10	31.604	0.12	0.0243	0.33	0.01077	0.05356
40	0.1504	1.99	30.437	0.12	0.0245	0.31	0.01229	0.05777
41	0.1253	1.87	29.157	0.12	0.0266	0.28	0.01416	0.06278
42	0.0998	1.74	27.691	0.12	0.0296	0.26	0.01744	0.07247

表3

表4

图1

图2

参考文献 10

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项目	p/p₀	r_k/nm	$\overline {{r_{\rm{k}}}} $ /nm	t/nm	Δt/nm	r_p/nm	$ \overline {{r_{\rm{p}}}} $ /nm	d_p/nm	$\overline {{d_{\rm{p}}}} $	Q
序号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0	0.9947	179.300	–	3.469	–	182.803	–	365.606	–	–
1	0.9898	92.950	136.144	2.786	0.682	95.741	139.272	191.481	278.544	1.036
2	0.9885	82.392	87.673	2.677	0.110	85.069	90.405	170.138	180.809	1.061
···	···	···	···	···	···	···	···	···	···	···
42	0.0998	0.414	0.436	0.458	0.016	0.872	0.903	1.744	1.805	3.981

项目	p/p₀	Q	V_N/(cm³·g^-1 STP)	ΔV/(cm³·g^-1 STP)	ΔV_L/(cm³·g^-1)	ΔV_t/(cm³·g^-1)	ΔV_k/(cm³·g^-1)	ΔV_p/(cm³·g^-1)	ΣΔV_p/(cm³·g^-1)	Δa_p/(m²·g^-1)	ΣΔa_p/(m²·g^-1)
序号	1	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
0	0.9947	–	476.6556	–	–	–	–	–	–	–	–
1	0.9898	1.036	474.5869	2.0687	0.003200	0	0.003200	0.003315	0.003315	0.069	0.069
2	0.9885	1.061	473.2710	1.3159	0.002035	0.000006	0.002029	0.002152	0.005467	0.051	0.120
···	···	···	···	···	···	···	···	···	···	···	···
42	0.0998	3.981	27.6911	1.4663	0.002268	0.001729	0.000539	0.002145	0.743645	4.920	130.833

图名	横坐标		纵坐标
图名	轴标	列号	轴标	列号
等温吸附线	p/p₀	1	V_N/(cm³·g^-1 STP)	11
孔径-孔体积增量	$ \overline {{d_{\rm{p}}}} $ /nm	9	ΔV_p/(cm³·g^-1)	16
孔径-累积孔体积(大于孔径累积)与孔面积叠加	d_p/nm	8	ΣΔV_p/(cm³·g^-1)	17
孔径-累积孔面积(大于孔径累积)与孔体积叠加	d_p/nm	8	ΣΔa_p/(m²·g^-1)	19
孔径-微分孔体积	$ \overline {{d_{\rm{p}}}} $/nm	9	dV_p/dd_p/(cm³·g^-1·nm^-1)	23
孔径-对数(log)微分孔体积	log($ \overline {{d_{\rm{p}}}} $/nm)	22	dV_p/dlog(d_p/(cm³·g^-1·nm^-1))	24

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