Holger Schmidt :

129Xe-NMR-spektroskopische Untersuchungen an Carbon Black und Graphit

Dissertation angenommen durch: Universität Duisburg-Essen (Standort Duisburg), Fakultät für Naturwissenschaften, Institut für Chemie, 2003-02-12

BetreuerIn: Prof. Dr. Wiebren S. Veeman , Universität Duisburg-Essen (Standort Duisburg), Fakultät für Naturwissenschaften, Institut für Chemie

GutachterIn: Prof. Dr. Wiebren S. Veeman , Universität Duisburg-Essen (Standort Duisburg), Fakultät für Naturwissenschaften, Institut für Chemie
GutachterIn: Prof. Dr. Hermann-Josef Frohn , Universität Duisburg-Essen (Standort Duisburg), Fakultät für Naturwissenschaften, Institut für Chemie

Schlüsselwörter in Deutsch: Xenon, Carbon Black, Porosität, Porenradius, Diffusion, Adsorption, Isotherme
Schlüsselwörter in Englisch: Xenon, Carbon Black, Porosity, Pore Radius, Diffusion, Adsorption, Isotherm

  
   
 Klassifikation     
    Sachgruppe der DNB: 30 Chemie
  
   
 Abstrakt     
   

Abstrakt in Deutsch

 Poröse Carbon Blacks mit spezifischen Oberflächen von bis zu 1475 mē/g wurden mit Hilfe der 129Xe-NMR-Spektroskopie untersucht und charakterisiert. Graphit wird hier als nichtporöse Referenz betrachtet. Die Porosität der Carbon Blacks lässt sich in drei Kategorien einteilen: Interaggregat-, Intraaggregat- und Intrapartikelporen. Dabei zeigt sich ein reziprokes Verhalten der chemischen Verschiebung gegenüber dem mittleren Porenradius. Hierbei ist die Druck- und Temperaturabhängigkeit der chemische Verschiebung zu beachten. Erst bei Drücken über 8-10 bar wird ein charakteristischer Grenzwert erreicht. Der Diffusionskoeffizient der intraporösen Xenonatome wurde mit Hilfe der PFG-NMR-Spektroskopie bestimmt und liegt bei Raumtemperatur und einem Druck von 10 bis 12 bar im Bereich von 3·10-9 bis 3·10-8mē/s. Die Adsorption in mikroporösen Carbon Blacks lässt sich mit Hilfe der Porenfülltheorie nach Dubinin et al. beschreiben.

Abstrakt in Englisch

 Porous Carbon Blacks with specific surfaces of up to 1475 mē/g were examined and characterized by 129Xe NMR spectroscopy. Graphite is regarded as a not-porous reference. The porosity of Carbon Blacks can be divided in three categories: inter-aggregate, intra-aggregate and intra-particle pores. A reciprocal behavior of the chemical shift to the middle pore radius has been found. Here the pressure and temperature dependence of the chemical shift are to be considered and only with pressures over 8-12 bar a characteristic limit value is reached. The diffusion coefficient of the intra-porous xenon atoms was determined with the help of the PFG NMR spectroscopy and lies with ambient temperature and a pressure from 10 to 12 bar within the range of 3·10-9 to 3·10-8mē/s. The adsorption in micro-porous Carbon Blacks can be described by the pore filling theory of Dubinin and co-workers.