美國康塔儀器公司在世界碳科學年度大會的基調報告獲好評

　　2011年7月24日-29日，世界碳科學年度大會(Carbon 2011)在上海華東理工大學成功舉行，800多名中外科學工作者出席會議。7月27日上午，美國康塔儀器公司首席科學家，國際純粹及應用化學會(IUPAC)物理吸附新項目部的主席Dr. Matthias Thommes在多孔材料分會場做了基調報告(Key note)。其報告題目《用高分辨吸附和遲滯掃描實驗結合最新QSDFT方法表征有序球形介孔碳材料》受到各方贊譽。

　　該研究致力于可裁剪孔徑的三維有序介孔(3Dom)碳材料高級物理吸附表征。這種碳材料可以從賴氨酸-氧化硅納米粒子形成的三維膠體晶體模板劑中獲得。利用這個膠體晶體結合各種一級粒子(如10nm、20nm、40nm)，可以制成各種相應孔徑的3DOm介孔碳材料。

　　為了獲得準確和全面的孔徑和孔結構信息，進行了系統的吸附研究，包括

　　1. 從相對壓力(P/P0)10-7到1的高分辨氮吸附(77.4K)和氬吸附(87.3K)實驗;

　　2. 高分辨吸附/脫附遲滯掃描實驗;

　　3. 用新興的QSDFT(Quenched Solid Density Functional theory )方法對球形碳孔的氮吸附和氬吸附進行進行準確的孔徑分析。

　　QSDFT模型方法已經專門發展用于具有球形孔的碳材料分析。與以裂隙孔和筒形孔為代表的孔徑模型相比，QSDFT具有無可比擬的優點，因為裂隙孔或筒形孔不足以代表3DOm類的碳材料。令人感興趣的是，所測吸/脫附等溫線屬于IV類等溫線H1型遲滯環，這是具有筒形孔或蠕蟲狀孔的典型圖形，雖然已知這種碳材料是主要以氣穴為主的球形孔。但是高分辨吸附/脫附遲滯掃描實驗清晰地指出蒸發/脫附受到了孔道阻塞/滲流的影響(說明球形孔網結構確實存在)。這一點令人非常感興趣是因為與這一現象有關的通常是H2型遲滯環(而不是這里出現的H1型)。

　　基于球形孔碳材料的氮吸附和氬吸附分析的QSDFT新方法可用于吸附曲線的吸附分支分析，因為它們正確考慮了孔凝聚因亞穩態吸附膜的存在和液橋成核受阻而延遲的。有關孔徑分布的結果與電鏡和SAXD等孔網形態學分析結果高度一致。

　　該研究工作解決了由球形孔組成的有序碳孔徑分析的問題，并且強調了孔網結構分析中孔凝聚遲滯環掃描的重要性。這個結果進一步表明，需要對IUPAC(1985)的遲滯環分類進行修正。

　　*新的QSDFT方法和遲滯環掃描功能已經內置在Autosorb-iQ V2.0應用軟件中。