Published December 1965 | Version v1
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Texture study of divided solids by gas adsorption: application to beryllia, alumina and to gels and oxides

  • 1. Commissariat a l'Energie Atomique, Saclay (France). Centre d'Etudes Nucleaires

Description

A certain number of porous materials have been studied in an adsorption apparatus developed by us and leading to a measurement of the surface area with a reproducibility as good as 1/1 000. We have shown that this is only obtained at the cost of a number necessary precautions in the measurement of the gaseous volume adsorbed in a monomolecular layer (especially in the case of microporous solids). It also appears convenient to substitute argon to nitrogen, the latter being sensitive to chemical or electrical interactions with the adsorbent. Calculation methods of the pore size distribution are analyzed and discussed. The experimental data shows that the thickness of the multi-molecular layer must be estimated from the number of layers given by Shull using a layer thickness of 3.6 angstrom. A new method of analysis of the desorption curve is also given. We have also shown that a certain number of lamellar, non porous, systems, such as Be(OH)2 present a hysteresis branch on the adsorption isotherm of type I or II. Using the numerical data obtained by our method together with the information provided by the electronic microscope, we have been able to conclude that this hysteresis can be ascribed to the lack of rigidity of the solid. On the contrary, samples of microporous texture (r < 20 A) of the type of beryllia, provide the case, which we have been able to characterize, of porous materials which do not exhibit a hysteresis phenomenon. The above conclusions have allowed us to describe the evolution of the texture during their progressive dehydration (thermal treatment from 150 to 1100 C) of two series of samples, namely beryllia and alumina. (author)

Availability note (English)

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Abstract (French)

A l'aide d'un appareil d'adsorption que nous avons mis au point, et qui permet d'atteindre Une reproductibilite de 1/1000 dans la mesure des surfaces specifiques, nous avons etudie de nombreux solides divises. Nous montrons qu'il est indispensable, de prendre des precautions (en particulier dans le cas des solides mtcroporeux) pour la determination du volume de gaz adsorbe dans une couche monomoleculaire et que l'azote est sensible aux interactions chimiques ou electriques avec l'adsorbant: il convient de le remplacer par l'argon. Les methodes de calcul de la distribution de taille des pores sont analysees et discutees. Nos resultats experimentaux ont montre que l'epaisseur de la couche multimoleculaire doit etre calculee a partir du nombre de couches donne par Shull et d'une epaisseur de 3,6 angstrom par couche. Enfin, nous proposons une nouvelle methode d'analyse de la branche de desorption. Nous montrons que certains systemes lamellaires, non poreux, tels que Be(OH)2, donnent une hysteresis sur une isotherme d'adsorption du type I ou II. En nous basant sur les resultats numeriques fournis par notre methode ainsi que sur des observations obtenues par microscopie electronique, nous concluons que cette hysteresis est due au manque de rigidite du solide. Inversement, nous avons caracterise des solides poreux qui ne donnent pas lieu au phenomene d'hysteresis. C'est le cas des echantillons de glucine de texture microporeuse (r < 20 A). Les conclusions precedentes nous permettent de decrire l'evolution de texture subie par deux series d'echantillons (glucine et alumine) au cours de leur deshydratation progressive (traitement thermique allant de 150 a 1100 C). (auteur)

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Original title (French)
Contribution a l'etude, par adsorption gazeuse, de la texture des solides divises. Application a l'alumine, a la glucine et a differents gels et oxydes

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Imprint Pagination
[91 p.]
Report number
CEA-R--2947

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Notes
212 refs.