วัสดุ Mesoporous คืออะไร?

วัสดุ mesoporous มีช่องเปิดภายในโครงสร้างที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 2 ถึง 50 นาโนเมตร (นาโนเมตร) ในแง่ของรูพรุนมันอยู่ระหว่างวัสดุ microporous ซึ่งมีช่องว่างน้อยกว่า 2 นาโนเมตรและวัสดุ macroporous ซึ่งมีช่องเปิดมากกว่า 50 นาโนเมตร หนึ่งในวัสดุหลักในชั้นนี้คือซิลิกาและส่วนใหญ่ของการใช้งานทางวิทยาศาสตร์ที่เกิดจากการเติมรูขุมขนด้วยวัสดุรอง เนื่องจากช่องเปิดมีขนาดเล็กมากวัสดุ mesoporous จะทำให้เกิดการตอบสนองที่แตกต่างกันภายในระบบกว่าวัสดุรองเพียงอย่างเดียว

ในวิทยาศาสตร์ทางกายภาพรูขุมขนเป็นการวัดพื้นที่ว่าง วัตถุที่มีรูพรุนมีความว่างเปล่าจำนวนมากเมื่อเปรียบเทียบกับขนาดของวัตถุในขณะที่วัตถุที่เป็นของแข็งหรือหนาแน่นไม่มี ในกรณีส่วนใหญ่ความสำคัญของรูขุมขนในวัสดุ mesoporous ขึ้นอยู่กับพื้นผิวและรูขุมขนที่เข้าถึงได้ ช่องว่างที่ปิดสนิทโดยทั่วไปจะไม่สามารถใช้งานได้

Meso เป็นคำนำหน้าซึ่งหมายถึง 'กลาง' ในกรณีนี้วัสดุ mesoporous ได้รับชื่อจากความจริงที่ว่ามันมีรูขุมขนที่ใหญ่กว่าชั้นใต้ แต่มีขนาดเล็กกว่าชั้นด้านบน เหตุผลขนาดนี้มีความสำคัญเป็นเพียงธรรมชาติกลาง ในบางวิธีมันทำหน้าที่เหมือนวัตถุขนาดเล็กที่ใหญ่กว่าและในทางอื่นมันทำหน้าที่เหมือนวัตถุขนาดใหญ่ขนาดเล็กทำให้สามารถทำสิ่งต่าง ๆ ที่ชั้นเรียนอื่นไม่สามารถทำได้

ในขณะที่วัสดุ mesoporous ส่วนใหญ่เป็นแบบซิลิก้า แต่ก็มีอีกหลายประเภทเช่นกัน โลหะหลายชนิดหรือฐานเริ่มต้นของพวกเขาเช่นดีบุกไทเทเนียมหรืออลูมินานั้นมีความลึกมาก โลหะเหล่านี้มักจะเป็นการนำส่งซึ่งหมายความว่าพวกเขามีความกระตือรือร้นหรือมีโอกาสที่จะกลายเป็นอย่างอื่น เป็นผลให้มีการใช้วัสดุซิลิกาที่มีความเสถียรและอุดมสมบูรณ์มากกว่าแทน

ส่วนใหญ่ใช้สำหรับวัสดุ mesoporous ต้นกำเนิดจากสองปัจจัย ขั้นแรกรูขุมขนมีขนาดเล็กพอที่จะสร้างส่วนเล็ก ๆ ของสารทั้งหมด ดังนั้นเมื่อระบบมีการโต้ตอบกับวัสดุมันมักจะตอบสนองราวกับว่ามันบริสุทธิ์แม้ว่าจะมีสารรองดำเนินการพร้อมกับมัน ประการที่สองพื้นที่ผิวสัมพัทธ์ของสารมากกว่าขนาดที่ระบุ สิ่งนี้ช่วยให้วัสดุจำนวนมากเคลื่อนที่ภายในขนาดทางกายภาพเดียวกันเมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุพรุน

งานหลักของวัสดุ mesoporous ทั่วไปตกอยู่ในสองประเภท: การขนส่งและการกรอง สำหรับงานขนส่งรูขุมขนของวัสดุจะถูกเติมด้วยสารรองและปล่อยออกมา วัสดุเหล่านี้จะโต้ตอบกับสภาพแวดล้อมของพวกเขาเป็นวัสดุหลักและวัสดุรองก็จะขี่ไปตาม สำหรับการกรองกระบวนการทำงานในสิ่งที่ตรงกันข้าม: วัสดุบริสุทธิ์จะถูกปล่อยออกสู่ระบบที่วัสดุรองเข้าสู่รูขุมขน สิ่งนี้สร้างวิธีการง่าย ๆ ในการลบวัสดุเฉพาะออกจากส่วนผสมตั้ง