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

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Kapitel 6
beiden Carbon Black maximal eine Monolayerbelegung der Oberfläche beobachtet. Ganz
im Gegensatz zu Vulcan PF, dessen Kurve bei etwa 20,6 bar das 2,2-fache des
theoretischen Wertes einer Monolayerbelegung erreicht und somit auf ein Füllen des
Porenraumes hinweist. Damit wird wiederum bestätigt, dass Vulcan PF eine großporige
Agglomeratstruktur besitzt, dessen mittleres Porenvolumen größer als die der anderen
beiden Ruße ist, und daher eine Xenonadsorption erlaubt.
Abschließend soll im folgenden die Abhängigkeit der chemischen Verschiebung und
Halbwertsbreite der intraporösen Xenonatome von der theoretischen Xe-Oberflächen-
konzentration betrachtet werden. Hierzu ist in Abbildung 6.8-7 δp und ∆ν1/2 als Funktion
der oberflächenspezifischen Adsorbatmenge aS dargestellt. Hier fällt auf, dass bei
Belegungsgraden unter 1⋅10 -6 mol/m 2 die chemischen Verschiebungen von Vulcan PF,
Printex XE2 und Black Pearls 2000 gleich große Werte annehmen. Bei kleinen
Oberflächenkonzentration bzw. –Dichten hat die Porengröße also keinen Einfluss auf δp.
Entsprechend dem Verlauf der massenspezifischen Adsorptionsisothermen wird auch hier
bei hohen Drücken in der Reihenfolge Vulcan PF < Printex XE2 < Black Pearls 2000 ein
Plateau erreicht.
Chemische Verschiebung /ppm
140
120
100
80
60
40
(a)
BP
PX2
VPF
0 2 4 6 8 10
Adsobatmenge a /10 S -6 mol m -2
0 2 4 6 8 10
Adsorptionsgrad a /10 A -6 mol m -2
Abb. 6.8-7 (a) Chemische Verschiebung δp und (b) Halbwertsbreite als Funktion der
oberflächenspezifischen Adsorbatmenge aS (Oberfläche aus BET-Messungen).
In Bezug auf die oberflächenspezifische Adsorbatmenge aS zeigen die Halbwertsbreiten
von Printex XE2 und Black Pearls 2000 im Vergleich untereinander keine Unterschiede (s.
Abbildung 6.8-7b). Dieses Verhalten ist so zu deuten, dass die Xenonatome bei gleicher
Dichte und Oberflächenbelegung die gleiche chemische Umgebung erfahren. Insgesamt
(b)
700
600
500
400
300
200
100
0
Halbwertsbreite /Hz