GCMC法表征狭缝形微孔碳纤维的孔结构

2022-12-16

第21篇应用文章描述了用圆柱形孔作为案例，GCMC相比于NLDFT法能正确的评估孔径大小和孔体积。此文运用GCMC方法对狭缝孔活性炭纤维（ACFs）进行孔结构评价，并根据结果对孔形模型进行验证。

图1（线性）和图2（单对数）显示了利用BELSORP MAX在超低相对压力(p/ p₀=1E-8) 下开始测量ACF (KURACTIVE FT-07)样品的N₂@77.4 K 等温线（前处理：300°C, 12h）的结果。从图1看出，这种吸附等温线被归类Ia型，存在微孔，且观察到在中间段相对压力区间吸附量没有增加，可以断定没有中孔。

图2显示了理想吸附等温线（模拟结果），该等温线采用测量的吸附等温线用狭缝型孔和基于碳的N₂ @77. 4K的GCMC核文件计算，得到图3的孔径分布。

活性炭纤维在纤维表面通常有狭缝型孔，测量的等温线和理想的吸附等温线在图2中彼此很好地重合，这一事实表明图3中的孔分布可信度很高。从这些结果中可以推断出如图4显示存在于 ACF 纤维表面的细孔形状，因为 Makoto 活性炭具有容纳1~2个 N₂分子（0.4 至 0.7 nm）的极端（ultra）微孔，和容纳2~5个分子（ 0.7 至 2 nm）的超微孔（super），孔容分别为 0.23cc/g （86%）和 0.04 cc/g （14%）（表1）。如上所述，通过GCMC方法，可以更精确地计算多孔碳的孔结构。