porestørrelsesfordeling

Porestørrelsesfordeling beskriver, hvordan porer i et materiale fordeler sig med hensyn til størrelse. Den angives enten som en differential fordeling af porevolumen som funktion af porediameter eller som en akkumuleret fordeling af volumenet af porer mindre end en given størrelse. En detaljeret fordeling giver indsigt i transport, adsorption og mekaniske egenskaber og er central i materialvidenskab, geologi og kemisk teknologi for at forstå, hvordan porøsitet påvirker funktionalitet.

Typiske inddelinger er microporer (<2 nm), mesoporer (2–50 nm) og makroporer (>50 nm). Porestørrelsesfordelingen kan præsenteres som dV/dlog(r) eller som den akkumulerede volumen V(r). Til måling bruges flere metoder afhængigt af poreomfanget: nitrogen adsorption-desorption ved 77 K til microporer og mesoporer med analyser som BET, t-plot og NLDFT/BJH; mercury intrusion porosimetry til større porer. Supplerende teknikker som småvinkel X-ray scattering (SAXS), transmissionselektronmikroskopi (TEM/SEM) og X-ray computed tomography kan give direkte eller indirekte information om porestrukturen over forskellige skalaer.

Betydningen af porestørrelsesfordelingen er stor for, hvordan materiale adfærd påvirkes af diffusion, adgang til aktive overflader og adsorptionskapacitet. I katalysatorer og adsorbenter påvirker porestrukturen forskellig diffusivitet og effektivitet; i jord og byggematerialer styrer den vandretention, dræning og luftning; i membraner bestemmer den selektivitet og permeabilitet. Måling og tolkning er ofte modelafhængig og kan påvirkes af prøvetilberedning. Samlet giver fordelingen et centralt mål for design af porøse materialer og deres funktion.