Co je mesoporézní materiál?

Mezoporézní materiál má ve své struktuře otvory, které mají průměr mezi 2 a 50 nanometry (nm). Z hlediska poréznosti je to mezi mikroporézním materiálem, který má otvory menší než 2 nm, a makroporézním materiálem, který má otvory větší než 50 nm. Jedním z hlavních materiálů v této třídě je oxid křemičitý a většina vědeckých použití pramení z vyplňování pórů sekundárním materiálem. Protože otvory jsou tak malé, mezoporézní materiál způsobí v systémech odlišné reakce než samotný sekundární materiál.

Ve fyzice je pór měřítkem prázdného prostoru. Porézní objekt má velké množství prázdnoty v porovnání s jeho velikostí, zatímco pevný nebo hustý objekt nemá. Ve většině případů je důležitost pórů v mezoporézním materiálu založena na povrchových a přístupných pórech. Jakékoli zcela uzavřené dutiny obvykle nejsou životaschopné.

Meso je předpona, která znamená 'střední'. V tomto případě získá mezoporézní materiál své jméno na základě skutečnosti, že má větší póry než třída pod ním, ale menší než výše uvedená třída. Důvodem, proč je tato konkrétní velikost důležitá, je prostě její střední povaha. V některých ohledech funguje jako větší malý materiál a v jiných způsobech působí jako malý velký materiál, což mu umožňuje dělat věci, které ostatní třídy nemohou.

Zatímco většina mesoporézních materiálů je na bázi oxidu křemičitého, existuje i několik dalších typů. Některé kovy nebo jejich počáteční báze, jako je cín, titan nebo alumina, jsou mezoporézní. Tyto kovy jsou často přechodné, což znamená, že se aktivně nebo mají možnost proměnit v něco jiného. Výsledkem je, že se místo toho použije mnohem stabilnější a bohatší materiál na siliku.

Většina použití mezoporézního materiálu pochází ze dvou faktorů. Zaprvé jsou póry dostatečně malé, aby tvořily poměrně malou část celé látky. Proto, když systém interaguje s materiálem, obvykle reaguje, jako by byl čistý, i když jsou s ním přenášeny sekundární látky. Za druhé, relativní povrchová plocha látky je mnohem větší, než by naznačovala její velikost. To umožňuje, aby se větší množství materiálu pohybovalo ve stejné fyzické velikosti ve srovnání s mikroporézním materiálem.

Hlavní úlohy společného mezoporézního materiálu spadají do dvou kategorií: doprava a filtrace. Při přepravě jsou póry materiálu vyplněny sekundární látkou a uvolněny. Tyto materiály budou interagovat se svým prostředím jako hlavní materiál a sekundární materiál bude jednoduše jezdit. Pro filtraci postup funguje opačně: čistý materiál se uvolňuje do systému, kde sekundární materiály vstupují do pórů. To vytváří jednoduchý způsob odstraňování specifických materiálů ze stálé směsi.