概念

原理

测定方法

概念

孔径分布（pore size distribution）是指材料中存在的各级孔径按数量或体积计算的百分率

原理

许多超细粉体材料的表面是不光滑的，甚至专门设计成多孔的，而且孔的尺寸大小、形状、数量与它的某些性质有密切的关系，例如催化剂与吸附剂。因此，测定粉体材料表面的孔容、孔径分布具有重要的意义，所谓孔容、孔径分布是指不同孔径的孔容积随孔径尺寸的变化率。国际上，一般把这些孔按尺寸大小分为三类：孔径≤2nm为微孔，孔径在2-50nm范围为中孔，孔径≥50nm为大孔，其中中孔具有最普遍的意义。

测定方法

用氮吸附法测定中微孔孔径分布是比较成熟而广泛采用的方法，它是用氮吸附法测定BET比表面积的一种延伸，都是利用氮气的等温吸附特性曲线：在液氮温度下，氮气在固体表面的吸附量取决于氮气的相对压力（P/P0），P为氮气分压，P0为液氮温度下氮气的饱和蒸汽压；当P/P0在0.05-0.35范围内时，样品吸附特性符合BET方程；当P/P0≥0.4时，由于产生毛细凝聚现象，即氮气开始在颗粒孔隙中发生凝聚，通过实验和理论分析，可以测定孔容、孔径分布。

利用氮吸附法测定孔径分布，采用的是体积等效代换的原理，即以孔中充满的液氮量等效为孔的体积。由毛细凝聚现象可知，在不同的P/P0下，能够发生毛细凝聚现象的孔径范围是不一样的。当P/P0值增大时，能发生凝聚现象的孔半径也随之越大，对应于一定的P/P0值，存在一临界孔半径rk，半径小于rk的所有孔皆发生毛细凝聚，液氮在其中填充，大于rk的孔皆不会发生毛细凝聚，液氮不会在其中填充。临界半径可由凯尔文方程给出了：

rk称为凯尔文半径，它完全取决于相对压力P/P0，即在某一P/P0下，开始产生凝聚现象的孔半径为一确定值，同时可以理解为当压力低于这一值时，半径大于rk的孔中的凝聚液将气化并脱附出来。实际过程中，凝聚发生前在孔内表面已吸附上一定厚度的氮吸附层，该层厚也随P/P0值而变化，因此在计算孔径分布时需进行适当的修正。

目前，对于孔径分布国内采用的标准方法，主要有以下几个：

GB/T 21650.2-2008 压汞法和气体吸附法测定固体材料孔径分布和孔隙度

第2部分：气体吸附法分析介孔 和大孔

SH/T 0572-1993 (2004确认） 催化剂孔径分布计算法（氮脱附等温线计算法）

SY/T 6154-1995 岩石比表面和孔径分布测定 静态氮吸附容量法

国内，现在能做孔径分布测试的机构有很多，如北科大分析检验中心、国家钢铁材料测试中心等