孔徑分布英文解釋翻譯、孔徑分布的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 distribution of pore size
分詞翻譯:
孔徑的英語翻譯:
aperture; bore diameter
【建】 aperture
分布的英語翻譯:
【化】 distribution
【醫】 distribution; supply
專業解析
孔徑分布(Pore Size Distribution) 是指多孔材料中不同尺寸孔隙(孔道或空腔)的數量或體積隨孔徑大小變化的統計分布情況。它是表征多孔材料(如催化劑、吸附劑、濾膜、岩石、土壤、陶瓷、活性炭等)微觀結構的關鍵參數之一,直接影響材料的滲透性、吸附能力、過濾效率、機械強度等性能。
核心概念解析:
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孔徑(Pore Size): 指孔隙的有效直徑或寬度,通常以長度單位(如納米 nm、微米 μm)表示。根據尺寸範圍,常分為:
- 大孔(Macropores): > 50 nm
- 中孔(Mesopores): 2 nm - 50 nm
- 微孔(Micropores): < 2 nm
- 超微孔(Ultramicropores): < 0.7 nm
- (注:具體分類标準可能略有差異,IUPAC 推薦标準是常用依據 。
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分布(Distribution): 指在材料内部,不同孔徑的孔隙所占的比例(如數量比例、體積比例或表面積比例)。通常用分布曲線(如累積分布曲線、微分分布曲線)或統計參數(如最可幾孔徑、平均孔徑、中值孔徑 D50、分布寬度)來描述。
重要性及應用:
- 材料性能預測: 孔徑分布決定了流體(氣體或液體)在材料中傳輸的難易程度(滲透性)、材料能容納或吸附的分子大小及數量(吸附容量和選擇性)、過濾精度、化學反應速率等 。
- 材料設計與優化: 在催化劑設計中,需要特定的孔徑分布來确保反應物和産物分子的有效擴散;在吸附劑設計中,需要匹配目标吸附分子的尺寸;在膜分離中,孔徑分布直接決定分離效率和通量 。
- 質量控制與研究: 是評價多孔材料性能優劣、比較不同材料或工藝、研究材料結構形成機理的重要指标。
測量方法:
常用的孔徑分布測量技術基于不同的物理原理,適用于不同的孔徑範圍:
- 氣體吸附法(Gas Adsorption): 主要適用于微孔和介孔範圍(~0.35 nm - 100 nm+)。通過測量氣體(如氮氣)在材料表面的吸附/脫附等溫線,利用理論模型(如 BJH, DFT, HK)計算孔徑分布。
- 壓汞法(Mercury Intrusion Porosimetry, MIP): 主要適用于大孔和部分介孔範圍(~3 nm - 400 μm)。利用汞在高壓下強制壓入孔隙的原理,根據壓力和壓入汞體積的關系計算孔徑分布 。
- 小角X射線散射(SAXS)和小角中子散射(SANS): 適用于較寬的孔徑範圍(~1 nm - 數百 nm),提供統計平均的結構信息 。
- 電子顯微鏡(SEM/TEM): 提供直觀的孔隙形貌信息,但難以進行精确的統計分布定量分析 。
關鍵參數:
- 最可幾孔徑(Most Probable Pore Size): 分布曲線峰值對應的孔徑,表示出現頻率最高的孔徑。
- 平均孔徑(Mean/Average Pore Size): 所有孔徑的統計平均值。
- 中值孔徑(Median Pore Size, D50): 将孔隙按大小排序後,處于中間位置(累積分布50%)的孔徑。
- 分布寬度(Distribution Width): 表征孔徑分布的集中或分散程度(如标準差)。
孔徑分布是描述多孔材料内部孔隙尺寸多樣性的定量指标,通過揭示不同尺寸孔隙的相對豐度,為理解和預測材料在吸附、分離、催化、過濾等領域的性能提供了至關重要的微觀結構依據。其精确測量和表征依賴于多種物理測試技術和理論模型。
來源參考:
- International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) Recommendations (基礎定義與分類标準)
- Rouquerol, J., Baron, G., Denoyel, R., Giesche, H., Groen, J., Klobes, P., ... & Sing, K. (2012). Characterization of Porous Solids and Powders: Surface Area, Pore Size and Density. Springer Science & Business Media. (權威專著,涵蓋理論與應用)
- Schüth, F., Sing, K. S. W., & Weitkamp, J. (Eds.). (2002). Handbook of Porous Solids. Wiley-VCH. (綜合手冊,詳述各類多孔材料及應用)
- Webb, P. A., & Orr, C. (1997). Analytical Methods in Fine Particle Technology. Micromeritics Instrument Corp. (經典教材,詳細介紹測量原理與方法)
網絡擴展解釋
孔徑分布是材料科學中用于描述多孔材料内部孔隙特征的重要參數,具體解釋如下:
- 定義與分類
孔徑分布指材料中不同孔徑級别的孔隙按數量或體積計算的百分比分布。根據孔隙直徑大小可分為:
- 微孔(<2 nm)
- 介孔(2-50 nm)
- 大孔(>50 nm)
- 測試方法
常用測定手段包括:
- 靜态容量法:通過氣體吸附量隨分壓變化的數據計算孔徑分布
- 壓汞法:利用汞在高壓下滲入孔隙的原理,適用于中孔和大孔分析
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應用價值
孔徑分布直接影響材料的吸附能力、催化活性、滲透速率等性能,在催化劑設計、吸附劑開發、過濾材料制備等領域具有關鍵作用。
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表征方式
通常通過繪制孔徑體積-分壓曲線圖來直觀展示分布特征,同時需區分開孔(與外界連通)和閉孔(内部封閉)的不同影響。
注:更詳細的測試原理和應用案例可參考材料表征相關專業文獻。
分類
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