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表面の不均一性は、固体材料のさまざまなガスプローブの吸着によって評価できます。本研究では、4種類の活性炭素を、古典的なN2 Brunauer-Emmett-Teller（BET）測定および低圧準平衡容量（LPQEV）（Villieras、F。; Michot、L。J。; Bardot、F。;ケース、J。M。;フランソワ、M。; Rudzinski、W。Langmuir1997、13、1104）。データ評価の3つの方法が適用されました。（a）BETデータからのフラクタル寸法の推定のためのフレンケルハルシーヒル法、（b）LPQEV ARおよびN2吸着等温等等等等式からの孔サイズ分布を計算するHorwath-Kawazoe法（c）局所誘導体等温線の概念による固体の表面の不均一性を記述する誘導体等温線合計（DIS）方法。すべての炭素で同様のARおよびN2吸着エネルギー分布が得られ、これは主に非極性表面の存在を示しています。吸着がファンデルワールス方程式によって記述された場合、アルゴンと窒素の異なるエネルギー部位の相互作用エネルギーの比率は0.88でした。この値は、DISメソッドによる局所等温線のARおよびN2位置を比較したときに得られた勾配と非常によく対応しました。この関係は、局所等温線のモデリングを制約できるため、重要な影響を及ぼします。この研究は、表面情報に加えて、固体不均一性の特性評価だけでなく極性評価の観点からも、表面分析のDIS法の大きな可能性を示しました。
表面の不均一性は、固体材料のさまざまなガスプローブの吸着によって評価できます。本研究では、4種類の活性炭素を、古典的なN2 Brunauer-Emmett-Teller（BET）測定および低圧準平衡容量（LPQEV）（Villieras、F。; Michot、L。J。; Bardot、F。;ケース、J。M。;フランソワ、M。; Rudzinski、W。Langmuir1997、13、1104）。データ評価の3つの方法が適用されました。（a）BETデータからのフラクタル寸法の推定のためのフレンケルハルシーヒル法、（b）LPQEV ARおよびN2吸着等温等等等等式からの孔サイズ分布を計算するHorwath-Kawazoe法（c）局所誘導体等温線の概念による固体の表面の不均一性を記述する誘導体等温線合計（DIS）方法。すべての炭素で同様のARおよびN2吸着エネルギー分布が得られ、これは主に非極性表面の存在を示しています。吸着がファンデルワールス方程式によって記述された場合、アルゴンと窒素の異なるエネルギー部位の相互作用エネルギーの比率は0.88でした。この値は、DISメソッドによる局所等温線のARおよびN2位置を比較したときに得られた勾配と非常によく対応しました。この関係は、局所等温線のモデリングを制約できるため、重要な影響を及ぼします。この研究は、表面情報に加えて、固体不均一性の特性評価だけでなく極性評価の観点からも、表面分析のDIS法の大きな可能性を示しました。
Surface heterogeneity can be assessed by adsorption of different gaseous probes on solid materials. In the present study, four types of activated carbons were analyzed by classical N2 Brunauer-Emmett-Teller (BET) measurements and by low-pressure quasi-equilibrium volumetry (LPQEV) (Villieras, F.; Michot, L. J.; Bardot, F.; Cases, J. M.; Francois, M.; Rudzinski, W. Langmuir 1997, 13, 1104). Three methods of data evaluation were applied: (a) the Frenkel-Halsey-Hill method for estimation of fractal dimensions from BET data, (b) the Horwath-Kawazoe method to calculate the pore size distribution from LPQEV Ar and N2 adsorption isotherms, and (c) the derivative isotherm summation (DIS) method to describe the solid's surface heterogeneity by a concept of local derivative isotherms. Similar Ar and N2 adsorption energy distributions were obtained on all carbons, which indicates the presence of mainly nonpolar surfaces. When adsorption was described by the van der Waals equation, the ratio between the interaction energy of different energetic sites with argon and nitrogen was 0.88. This value corresponded very well with a slope obtained when Ar and N2 positions of local isotherms by the DIS method were compared. This relationship has an important impact because it enables one to constrain the modeling of local isotherms. This study, besides the surface information, showed large possibilities of the DIS method for the surface analysis not only in terms of solid heterogeneity characterization but also in terms of polarity assessment.
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