Porelengtes

Porelengtes beschrijven de lengte van poreuze kanalen in een materiaal, gemeten langs de dominante as van die kanalen. Het begrip wordt met name toegepast bij poreuze systemen met anisotrope of doorlopende poriën, zoals bepaalde mesoporieuze silica- of koolstofmaterialen. Porelengte wordt meestal gerapporteerd naast porositeit, porediameter en de poreverdeling.

Het heeft invloed op transporteigenschappen: langere porelengtes betekenen langere paden voor moleculen door het poreuze netwerk, wat diffusie, permeabiliteit en adsorptiesnelheden kan beïnvloeden. De combinatie van porelengte met tortuositeit en porositeit bepaalt hoe snel stoffen door het materiaal bewegen.

Meetmethodes: directe beeldvorming zoals transmissie-elektronenmicroscopie (TEM) en scanning-elektronenmicroscopie (SEM) kunnen lengtes aflezen van individuele kanalen; driedimensionale reconstructie via FIB-SEM of X-ray computed tomography (micro-CT) biedt lengteverdelingen in bulk. Indirecte benaderingen gebruiken transportmetingen en modellering op basis van aannames over kanaalachtige geometrieën.

Range: lengtes variëren sterk met de structuur. Voor nanopore- en mesoporieuze systemen zijn lengtes meestal van enkele nanometer tot enkele micrometer; in macroporeuze materialen kunnen kanalen door het hele deeltje lopen en lengtes van millimeters bereiken. De exacte waarde hangt af van materiaal en syntheseomstandigheden.

Zaken waarin porelengte relevant is: katalyse, adsorptie, membraantechnologie en energietoepassingen zoals batterijen en supercondensatoren, waar transport door poriën de prestaties bepaalt. In de literatuur wordt porelengte vaak gerapporteerd naast andere geometrische descriptors om transportkenmerken te kunnen modelleren.