BJHmodellering

BJHmodellering refererer til beregning af porefordelingen i porøse materialer ved hjælp af Barrett–Joyner–Halenda (BJH) metoden. Denne metode anvendes normalt til at udlede porevolumen og pore størrelse-fordeling fra adsorptions- og desorptionsisotermdata, typisk for mesoporer i området cirka 2 til 50 nanometer. Data indsamles ofte med kvælstof ved 77 K eller argon ved omkring 87 K, og resultatet er en differential porevolumefordeling sammen med det samlede porevolumen og overfladeareal.

Metoden bygger på Kelvin-ligningen, der for relationen mellem relative tryk og kondensation/fordampning i kapillære porer angiver en forbindelse mellem trykkode og en meniskradius. For at anvende denne sammenhæng korrigeres for den tynde adsorberede film ved hjælp af en t-kurve (filmtykkelsesmodel), således at poreradiusen kan beregnes som r = r_k + t. Ved at differentiere den målede adsorberede mængde med hensyn til r udledes bjergningen af differentialt porevolumen dV/dr.

Der er vigtige forudsætninger: porer antages ofte at være cylindriske, og der tages ikke højde for komplekse pore-netværkseffekter eller porenes form udover denne forenkling. Desorptionsisotermerne betragtes ofte som mere pålidelige end adsorptionisotermer på grund af ink-bottle-effekter. Moderne praksis supplerer BJH med andre modeller som NLDFT for bedre nøjagtighed, særligt i mikroporer.

Anvendelser omfatter karakterisering af porøse materialer som aktivt kul, silica, zeolitter og metal-organiske rammer (MOFs) i forbindelse med katalyse, adsorption og energilagring. BJHmodellering giver derfor en praktisk, om end forenklet, kvantitativ beskrivelse af porøs struktur.