DISSERTATION_BURZLER_RAPHAELA.pdf - OPUS - Universität ...

5. Experimentelle Ergebnisse und Diskussion
für alle Aktivierungsstufen des Anthrazits in der Abbildung 5.109 dargestellt. Dabei ist zu
beachten, dass die Skalierung des differenziellen Volumens bei den Mikroporen um einen
Faktor 10 höher liegt als bei den Mesoporen, was ebenfalls den enormen Volumenunterschied
der beiden Porenklassen auf den ersten Blick verdeutlicht.
KOH
[wt.]
KOH
[mol]
S BET
[m 2 /g]
S QSDFT
[m 2 /g]
GPV Gurvich
[cm 3 /g]
GPV QSDFT
[cm 3 /g]
MiPV V-t, DeBoer
[cm 3 /g]
MiPV QSDFT
[cm 3 /g]
MePV QSDFT
[cm 3 /g]
MiPO V-t, DeBoer
[m 2 /g]
MiPO QSDFT
[m 2 /g]
0.5 0.11 671 869 0.29 0.26 0.27
0.26
(100 %)
0.00 665
868
(99.9 %)
1 0.21 1164 1500 0.50 0.45 0.47
0.42
(93 %)
0.03
(7 %)
1157
1463
(98 %)
2 0.43 1646 1481 0.72 0.65 0.68
0.57
(88 %)
0.08
(12 %)
1632
1367
(92 %)
3 0.64 1518 1588 0.66 0.59 0.63
0.54
(92 %)
0.05
(8 %)
1509
1509
(95 %)
4 0.86 1532 1545 0.67 0.61 0.64
0.51
(84 %)
0.10
(16 %)
1521
1402
(91 %)
5 1.07 1641 1582 0.74 0.67 0.70
0.52
(78 %)
0.15
(22 %)
1628
1369
(87 %)
Tabelle 5.35: Gasadsorptionswerte für den mit Kaliumhydroxid aktivierten Anthrazit
Innerhalb der Mikroporenklasse bilden sich die drei charakteristischen Größen mit den Radien
0.18 nm, 0.26 nm und 0.41 nm aus, wobei sich beispielsweise der Anteil der größten
Mikroporen von dem halben Massenanteil zum zweifachen Massenanteil des Kaliumhydroxids
verdreifacht. Für den mittleren Mikroporenradius von 0.26 nm ist keine deutlich herausragende
Verteilung für ein Material zu erkennen und bei den allerkleinsten Mikroporen zeigen
die Aktivkohlenstoffe mit den Massenanteilen von einhalb, eins und fünf des Kaliumhydroxids
den höchsten Volumenanteil mit Werten um die 0.06 cm 3 /g, was einem Anteil an den
Mikroporen von ungefähr 16 % entspricht. Die unter den Mikroporenradienverteilungen abgebildeten
Mesoporenradienverteilungen zeigen keinerlei ausgeprägte Poren oberhalb einem
Radius von 3 nm und zudem besitzen sie nur sehr geringe maximale differenzielle Volumenwerte
von unter 0.35 cm 3 /nm/g. Im vergrößerten Ausschnitt im Bereich von 1 – 3 nm ist
erkennbar, dass für den halben Gewichtsanteil des Kaliumhydroxids der Anteil der kleinsten
Mesoporen gleich null ist und das Material somit zu 100 % rein mikroporös ist. Erst ab der
ersten Aktivierungsstufe bilden sich bei dem Anthrazit die kleinsten Mesoporen mit einem
Radius von 1.1 nm und einem Anteil von 7 % vom Gesamtporenvolumen aus. Dieser Anteil
steigt dann bei der zweiten Stufe auf 12 % an und zusätzlich bleibt ein minimaler Anteil an
Poren mit einem Radius von 2.6 nm bestehen. Bei der dritten Stufe brechen die Mesoporen
wieder auf 8 % ein, um dann wieder auf 16 % und 22 % vom Gesamtporenvolumen zu steigen.
Zusätzlich verschiebt sich der Radius auf 1.2 nm ab der dritten Aktivierungsstufe. Erkennbar ist
eine absolute Unregelmäßigkeit in der Wirkung der chemischen Aktivierung auf die Bildung
des Porensystems im Anthrazit, wo bei anderen Ausgangsmaterialien eindeutige Tendenzen im
Verlauf der Aktivierungsreihe zu erkennen sind.
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