Co to jest materiał mezoporowaty?

Mezoporowaty materiał ma otwory w swojej strukturze o średnicy od 2 do 50 nanometrów (nm). Pod względem porowatości znajduje się między materiałem mikroporowatym, który ma otwory mniejsze niż 2 nm, a materiałem makroporowatym, który ma otwory większe niż 50 nm. Jednym z głównych materiałów w tej klasie jest krzemionka, a większość jej naukowego zastosowań wynika z wypełnienia porów materiałem wtórnym. Ponieważ otwory są tak małe, materiał mezoporowaty spowoduje różne odpowiedzi w systemach niż sam materiał wtórny.

W fizyce porów jest pomiar pustej przestrzeni. Porowaty obiekt ma dużą pustkę w porównaniu z jego rozmiarem, podczas gdy stały lub gęsty obiekt nie. W większości przypadków znaczenie porów w mezoporowatym materiale opiera się na porach powierzchniowych i dostępnych. Wszelkie całkowicie zamknięte pustki są zazwyczaj opłacalne do użycia.

meso jest prefiksem, który oznacza „środek”. W tym przypadku mezoporowaty materiaIAL otrzymuje swoją nazwę od faktu, że ma pod nią większe pory niż klasa, ale mniejsza niż klasa powyżej. Powodem, dla którego ten konkretny rozmiar jest ważny, jest po prostu jego pośredni charakter. Pod pewnymi względami działa jak większy mały materiał i pod innymi względami działa jak mały duży materiał, pozwalając mu robić rzeczy, których inne klasy nie mogą.

Podczas gdy większość materiałów mezoporowatych jest na bazie krzemionki, istnieje również kilka innych rodzajów. Kilka metali lub ich początkowych zasad, takich jak cyna, tytan lub tlen tlenku, są mezoporowate. Te metale są często przejściowe, co oznacza, że ​​są aktywnie lub mają możliwość zamieniającego się w coś innego. W rezultacie zamiast tego stosuje się znacznie bardziej stabilne i obfite materiały krzemionkowe.

Większość zastosowań mezoporowatego materiału wynika z dwóch czynników. Po pierwsze, pory są na tyle małe, że stanowią stosunkowo niewielką częśćcała substancja. Dlatego, gdy system oddziałuje z materiałem, zazwyczaj reaguje tak, jakby był czysty, nawet jeśli wraz z nim przenosi się substancje wtórne. Po drugie, względna powierzchnia substancji jest znacznie większa niż jej rozmiar. Umożliwia to większe ilości materiału poruszać się w tym samym rozmiarze fizycznym w porównaniu z materiałem mikroporowatym.

Główne zadania wspólnego mezoporowatego materiału dzielą się na dwie kategorie: transport i filtracja. W przypadku pracy transportowej pory materiału są wypełnione substancją wtórną i zwolnioną. Materiały te będą wchodzić w interakcje ze środowiskiem jako główny materiał, a materiał wtórny po prostu jeździ. W celu filtracji proces działa odwrotnie: czysty materiał jest uwalniany do systemu, w którym materiały wtórne wchodzą do porów. Stwarza to prostą metodę usuwania określonych materiałów z mieszanki stojącej.