Katalysatorcharakterisierung
Analysegeräte zur Charakterisierung von Katalysatormaterial für Anwender, H...
Optimierung von Materialien mit detaillierten Analysen der Porengrößenverteilung
Die Porengröße bezeichnet den Durchmesser von Hohlräumen innerhalb eines Materials. Diese Poren können nanometer- oder auch nur mikrometergroß sein und sind für die Leistung von Materialien wie Membranen, Katalysatoren, Adsorptionsmitteln, Keramik und Batteriekomponenten entscheidend.
Die Porengrößenverteilung beschreibt den Bereich und das Volumen verschiedener Porengrößen innerhalb eines Materials. Sie bietet ein umfassendes Profil, das zeigt, wie viele Poren in bestimmte Größenbereiche fallen.
Sowohl Porengröße als auch -verteilung sind Schlüsselparameter, die das Verhalten eines Materials in praktischen Anwendungen beeinflussen. Durch eine genaue Messung und Steuerung wird eine bessere Materialkonstruktion, konsistente Leistung und verbesserte Prozessergebnisse erreicht.
Zur Messung der Porengrößenverteilung werden verschiedene Verfahren verwendet. In vielen Fällen liefert die Kombination von Techniken ein möglichst umfassendes Bild der Porengrößenverteilung und des Materialverhaltens.
Die Gasadsorption misst die Menge des bei unterschiedlichen relativen Drücken adsorbierten Gases. Um die Porengrößenverteilung abzuleiten, werden Modelle wie die Barrett-Joyner-Halenda-Theorie (BJH) und die Dichtefunktionaltheorie (DFT) verwendet.
Bei der Quecksilber-Intrusionsporosimetrie wird Quecksilber unter Druck in die Pore gedrückt. Mithilfe der Washburn-Gleichung lässt sich die Porengröße anhand des bei jedem Druck eindringenden Volumens bestimmen.
Die Kapillarflussporometrie misst den Druck, der erforderlich ist, um eine benetzende Flüssigkeit aus Durchgangsporen zu verdrängen. Sie unterscheidet zwischen den kleinsten und größten Durchflusswegen.
Bildgebungstechniken wie Röntgendiffraktion (XRD), Rasterelektronenmikroskopie (REM) und Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) ermöglichen eine direkte Visualisierung von Strukturen mit 2D- oder 3D-Poren.
Bei der Flüssig-Flüssig-Porometrie wird der Druck gemessen, der erforderlich ist, damit eine Flüssigkeit eine andere Flüssigkeit aus den Poren verdrängt.
