Kapitel 2 Carbon Black - bei DuEPublico - an der Universität ...

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6.1 Einführung
Kapitel 6
Diskussion
Die Eigenschaften der 129 Xe-NMR-Signale von Xenonatomen in mikroporösen Strukturen,
wie chemische Verschiebung und Halbwertsbreite, werden in erster Linie von der
Porengröße und der Porengrößenverteilung bestimmt. Daher wird zunächst ein
Porenmodell für Carbon Blacks vorgestellt, das als Grundlage für die nachfolgende
Interpretation der 129 Xe-NMR-Spektren dient. Eine Abschätzung der mittleren Porengröße
erfolgt dabei mit Hilfe der Partikelgröße bzw. der spezifischen Oberfläche und
Stampfdichte. Ein Model zur Porengrößenbestimmung über die Druckabhängigkeit der
chemische Verschiebung wird ebenfalls vorgestellt.
Die 129 Xe-Resonanzlinien werden außerdem durch druck- und temperaturabhängige
Austauschprozesse beeinflusst, die über die Selbstdiffusion der Xenonatome direkt
beobachtet werden können. Des weiteren werden Eigenschaften der
Adsorbentoberfläche, wie Porosität und Oberflächenchemie, über die Relaxationszeiten
untersucht und charakterisiert. Zuletzt wird das Adsorptionsverhalten auf der Carbon
Black Oberfläche quantitativ durch Anwendung der Adsorptionstheorien nach Langmuir,
BET und Dubinin untersucht.
6.2 Porenmodell für Carbon Blacks
In Kapitel 2 wurden bereits die grundlegenden strukturellen Eigenschaften mikroporöser
Ruße ausführlich vorgestellt. Bei genauerer Betrachtung ergeben sich daraus mindestens
drei verschiedene Porenarten, die für die Xenonatome zugänglich sind und theoretisch
jeweils eine Resonanzlinie im 129 Xe-NMR-Spektrum hervorrufen (s. Abbildung 6.2-1).
Dazu gehören Inter- und Intraaggregatporen, sowie Poren in mikroporösen
Primärpartikeln.