DISSERTATION_BURZLER_RAPHAELA.pdf - OPUS - Universität ...

5.3 Pechkoks
Adsorbiertes Volumen V ads
[cm 3 /g]
1200
800
400
S [m 2 /g]
2400
1600
800
1 2 3 4 5
BET
QSDFT KOH-Anteil [wt.]
C:KOH = 1:1
C:KOH = 1:2
C:KOH = 1:3
C:KOH = 1:4
C:KOH = 1:5
alle 850°C,
15 min,
5 K /min,
2 L /min N 2
Relativdruck p/p 0
0
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Abbildung 5.83: N 2 -Isothermen für den aktivierten Pechkoks in Abhängigkeit der Massenanteile
des Kaliumhydroxids; Einschub: Abhängigkeit der Oberfläche nach BET und QSDFT
von dem verwendeten Massenanteil des Kaliumhydroxids
Neben der BET-Oberfläche sind die Werte des Gesamt- und Mikroporenvolumens für die
anschließende elektrochemische Charakterisierung von hohem Interesse. Die Abhängigkeiten
des Gesamt- und Mikroporenvolumens von der BET-Oberfläche sind für alle fünf Aktivkohlenstoffe
in der Abbildung 5.84 gezeigt. Das Gesamtporenvolumen nach Gurvich und QSDFT
(„equilibrium transition kernel“ für Schlitz- und Zylinderporen für die N 2 -Isotherme bei 77 K)
steigt linear bis leicht exponentiell mit kontinuierlicher Erhöhung der Aktivierung an. Nach
beiden Auswertungsmodellen wird das maximale Gesamtporenvolumen bei einem Aktivierungsverhältnis
von C : KOH = 1 : 5 [wt.] erreicht. Nach den Werten der QSDFT wird das
Gesamtporenvolumen im Vergleich zum Anfangswert von 0.40 cm 3 /g bis zur letzten Aktivierungsstufe
mehr als verdreifacht, auf einen Wert von 1.23 cm 3 /g. Große Unterschiede
zwischen den hinterlegten Berechnungstheorien sind dagegen bei den Werten des Mikroporenvolumens
zu finden. Das mit der V-t-Methode (DeBoer) bestimmte Mikroporenvolumen
zeigt die gleiche Abhängigkeit von der BET-Oberfläche, wie das Gesamtporenvolumen.
Lediglich im Wert besteht eine geringe Differenz zum gesamten Volumen der erfassten Poren.
Da die Isothermenverläufe bereits eine starke Ausprägung der kleinsten Mesoporen vermuten
lassen, wird im Fall der V-t-Methode dieses Porenvolumen fälschlicherweise zu dem Mikroporenvolumen
addiert. Dadurch kommen die sehr hohen Werte des Mikroporenvolumens im
Vergleich zum Gesamtporenvolumen zu Stande. Die näher an der Realität liegende Abbildung
der Abhängigkeit des Mikroporenvolumens von der BET-Oberfläche liefert die Auswertung
nach QSDFT, die den Bereich der Mikro- und Mesoporen exakt voneinander differenziert und
dadurch ein anderes Verhalten zeigt. Bei der ersten Aktivierungsstufe liegt der Mikroporen-
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