分子レベルの微細気孔の長さ分布測定法の開発

开发在分子水平上测量微孔长度分布的方法

• 批准号: 09875180
• 负责人: 重野 芳人
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09875180/
• 关键词: 凝集相; 気孔充填; マイクロポアー; メソポアー; 吸着分子; 等温吸着脱着曲線; 気孔長さ; 気孔経分布; 活性炭; メタン熱分解; マイクロポア-; メソポア-

従来、測定方法がなかった微細気孔の長さ方向の分布を求める新方法を開発することが本研究の目的である。そのためまず吸着ガスの気孔充填非定常モデルを作成した。気孔内の充填様式は気孔サイズにより次の2つに分けて考える。1)メソポアー(2nm<dp<50nm) この場合は吸着ガスは液相凝集するので気孔内部の空間を液相が充填する場合の数学モデルを作成した。2)マイクロポアー内(dp<2nm) マイクロポアー領域における気孔内充填数式モデルの作成を行った。この場合は吸着は数分子が積層した状態となり、壁と分子の相互作用、気孔壁を形成する分子配列を考慮した。ガス吸着法により得られた吸着平衡までの吸着圧の変化のデータを利用し、マイクロポアー領域における気孔内充填数式モデルに基づき各種多孔質体中のマイクロ気孔、およびメソ気孔の長さ方向の分布を求めた。マイクロポアーへの充填は各々の分子が吸着脱着を繰り返し、気孔内部へ移動することにより行われると仮定した。計算に際し、壁を構成する分子との相互作用を考慮し、求めた長さ方向の分布は電子顕微鏡による直接測定結果と比較し、モデルの妥当性を検証した。

The purpose of this study is to develop a new method for determining the distribution of the length direction of micropores. The pore filling process of the gas absorption system is unsteady. The filling pattern in the hole is opposite to that of the hole. 1) In the case of adsorption, liquid phase aggregation, liquid phase filling in the space inside the pore, mathematical formula is established. 2) In-hole filling formula (dp<2nm) In this case, the molecular arrangement of adsorption, molecular interaction and pore wall formation is considered. The adsorption method is used to obtain the adsorption pressure change of adsorption equilibrium. The pore filling number in the adsorption region is calculated. The pore length distribution in various porous materials is calculated. The molecules in the pores are adsorbed and released, and the particles in the pores are moved. Calculation of molecular interactions in the context of wall formation, determination of the distribution of length, comparison of results with electron microscopy, and validation of the appropriateness of the results

项目成果

Y.Shigeno, J.W.Evans and I.Yoh: "Infiltration of metallurgical coke by pyrolysis of CH4 and its effect on enhancement of CSR" ISIJ International. 38. 28-35 (1998)

Y.Shigeno、J.W.Evans 和 I.Yoh：“CH4 热解渗透冶金焦及其对增强 CSR 的影响”ISIJ International。