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Porengrößen

Porengrößen bezeichnen die charakteristischen Abmessungen der Hohlräume in einem Material, die mit dem Transport, der Speicherung oder der Reaktion von Stoffen in Beziehung stehen. Die Verteilung der Porengrößen, die Porengrößenverteilung, beschreibt das Verhältnis des Porenvolumens zu unterschiedlichen Durchmessern. Zur Klassifikation werden häufig drei Bereiche unterschieden: Mikroporen bis 2 nm, Mesoporen 2–50 nm, Makroporen größer als 50 nm. In der Praxis können je nach Fachgebiet leicht abweichende Schwellen verwendet werden.

Die Bestimmung der Porengröße erfolgt über verschiedene Techniken. Mercury Intrusion Porosimetry (MIP) misst Porethroats über einen

Die Porengröße beeinflusst wesentliche Eigenschaften: Permeabilität und Diffusion, Sorption und Kapillarkräfte sowie die verfügbare Reaktionsoberfläche in

weiten
Größenbereich,
typischerweise
ca.
3
nm
bis
einige
hundert
Mikrometer,
und
liefert
kumulatives
Porenvolumen
sowie
eine
Porengrößenverteilung.
Gasadsorption
(z.
B.
BET,
BJH
bzw.
NLDFT)
dient
der
Bestimmung
von
Oberfläche
und
PSD
im
Mikro-
und
Mesobereich,
häufig
von
wenigen
Nanometern
bis
zu
einigen
Hundert
Nanometern.
Weitere
Methoden
umfassen
Small-Angle
X-ray
Scattering
(SAXS),
Small-Angle
Neutron
Scattering
(SANS)
und
Computertomographie
(CT)
für
3D-Bilder
der
Porenstruktur
auf
Mikro-
bis
Millimeterebene.
Für
extrem
feine
Poren
kann
CO2-Adsorption
eingesetzt
werden.
Katalysatoren.
Entsprechend
spielt
sie
in
Bereichen
wie
Filtration,
Membranen,
Erdöl-
und
Gasindustrie,
Bodenkunde,
Bauwesen
und
Materialwissenschaft
eine
zentrale
Rolle.
Sinnvoll
ist
oft
die
Kombination
mehrerer
Methoden,
um
eine
robuste
PSD
abzuleiten.
Limitierungen
der
Methoden,
wie
das
Ink-Bottle-Phänomen,
Probenzerstörung
bei
MIP
oder
Modellannahmen
bei
der
Auswertung,
sollten
berücksichtigt
werden.