PoreGrößenverteilung

Die Porengrößenverteilung beschreibt die Verteilung des Porenvolumens über verschiedene Porengrößen in einem porösen Material. Sie liefert Informationen darüber, wie viel Volumen in Poren bestimmter Größen enthalten ist, typischerweise dargestellt als Funktion des Porenradius r. Häufig wird zwischen der differentiellen Verteilung dv/dlog(r) und der kumulativen Verteilung V(r) unterschieden.

Poren lassen sich grob in Mikroporen (<2 nm), Mesoporen (2–50 nm) und Makroporen (>50 nm) einteilen. Die Porengrößenverteilung beeinflusst Transportprozesse, Speicherkapazität und Reaktionskinetik und dient zur Beurteilung von Filtration, Katalyse, Batteriematerialien sowie Boden- und Bauwerkseigenschaften.

Messmethoden umfassen die Gasadsorption (BET- und BJH-Verfahren) zur Bestimmung von Mikroporen und Mesoporen, sowie die Mercury-Intrusions-Porosimetrie (MIP) zur Pore-throat-Verteilung über größere Bereiche. Ergänzende Techniken wie Small-Angle-S X-ray Scattering (SAXS) oder Kryoporometrie ermöglichen Einblicke in sehr feine Strukturen. Die Ergebnisse werden als dv/dlog(r) oder V(r) angegeben; typischerweise ergeben sich Einheiten in cm3/g oder cm3/cm3. Aus der PSD lassen sich mittlere, modal- und Perzentilgrößen ableiten.

Wichtige Hinweise: PSD ist abhängig von der Messmethode; MIP kann Verzerrungen durch Hohlraumeffekte oder Materialschäden verursachen, Gasadsorption erfasst oft nur Mikro- und Mesoporen. Daher wird häufig eine Kombination von Techniken genutzt, um ein konsistentes Porenprofil zu erhalten und vergleichbare PSD-Zeichnungen zu ermöglichen.