Что такое мезопористый материал?

Мезопористый материал имеет отверстия в своей структуре диаметром от 2 до 50 нанометров (нм). С точки зрения пористости, он находится между микропористым материалом с отверстиями менее 2 нм и макропористым материалом с отверстиями более 50 нм. Одним из главных материалов в этом классе является кремнезем, и большинство его научных исследований проистекает из заполнения пор вторичным материалом. Поскольку отверстия настолько малы, мезопористый материал будет вызывать различные реакции внутри систем, чем только вторичный материал.

В физической науке поры - это измерение пустого пространства. Пористый объект имеет большую пустоту в сравнении с его размером, в то время как твердый или плотный объект не имеет. В большинстве случаев важность пор в мезопористом материале основана на поверхности и доступных порах. Любые полностью закрытые пустоты обычно не пригодны для использования.

Meso - это префикс, означающий «середина». В этом случае мезопористый материал получил свое название из-за того, что он имеет более крупные поры, чем класс под ним, но меньше, чем класс выше. Причина, по которой этот конкретный размер важен, заключается просто в его промежуточной природе. В некотором смысле он действует как большой маленький материал, а в других - как маленький большой материал, что позволяет ему делать то, что другие классы не могут.

Хотя большинство мезопористых материалов основано на диоксиде кремния, существует также несколько других типов. Некоторые металлы или их исходные основания, такие как олово, титан или оксид алюминия, являются мезопористыми. Эти металлы часто являются переходными, то есть они активно или имеют возможность превращаться во что-то другое. В результате вместо этого используются гораздо более стабильные и обильные кремнеземистые материалы.

Большинство случаев использования мезопористого материала обусловлено двумя факторами. Во-первых, поры настолько малы, что составляют сравнительно небольшую часть всего вещества. Поэтому, когда система взаимодействует с материалом, она обычно реагирует так, как если бы она была чистой, даже если наряду с ней находятся вторичные вещества. Во-вторых, относительная площадь поверхности вещества намного больше, чем указывал бы его размер. Это позволяет большему количеству материала перемещаться в пределах одного физического размера по сравнению с микропористым материалом.

Основные рабочие места обычного мезопористого материала делятся на две категории: транспорт и фильтрация. Для транспортных работ поры материала заполняются вторичным веществом и высвобождаются. Эти материалы будут взаимодействовать с окружающей средой как основной материал, а вторичный материал будет просто перемещаться. Для фильтрации процесс работает в обратном порядке: чистый материал выпускается в систему, где вторичные материалы попадают в поры. Это создает простой метод удаления определенных материалов из стоячей смеси.