Mesoporous Malzeme Nedir?

Bir gözenekli malzeme, yapısı içinde 2 ila 50 nanometre (nm) çapında olan açıklıklara sahiptir. Gözeneklilik açısından, 2 nm'den küçük açıklıklara sahip mikro gözenekli malzeme ile 50 nm'den büyük açıklıklara sahip makro gözenekli malzeme arasındadır. Bu sınıftaki ana malzemelerden biri silikadır ve bilimsel kullanımlarının çoğu, gözeneklerin ikincil bir malzeme ile doldurulmasından kaynaklanmaktadır. Açıklıklar çok küçük olduğundan, gözenekli malzeme sistemler içinde sadece ikincil malzemeden farklı tepkilere neden olacaktır.

Fiziksel bilimde, bir gözenek boş alanın ölçüsüdür. Gözenekli bir cisim, katı veya yoğun bir cisim olmasa da büyüklüğüyle karşılaştırıldığında büyük miktarda boşluğa sahiptir. Çoğu durumda, gözenekli bir malzeme içindeki gözeneklerin önemi yüzey ve erişilebilir gözeneklere dayanmaktadır. Tamamen tamamen kapalı olan boşluklar tipik olarak kullanım için uygun değildir.

Meso, 'orta' anlamına gelen bir önek. Bu durumda, meso gözenekli malzeme ismini, altındaki sınıftan daha büyük gözeneklere sahip olmasına rağmen yukarıdaki sınıftan daha küçük gözükür. Bu özel büyüklüğün önemli olmasının sebebi basitçe orta niteliğidir. Bazı yönlerden daha küçük, küçük bir materyal gibi davranırken, başka şekillerde küçük, büyük bir materyal gibi davranarak diğer sınıfların yapamayacağı şeyleri yapmasını sağlar.

Meso gözenekli malzemelerin çoğu silika bazlı olsa da, başka birkaç tür daha vardır. Birkaç metal veya kalay, titanyum veya alümina gibi başlangıç ​​bazları mesoptur. Bu metaller genellikle geçişlidir, yani aktif oldukları veya başka bir şeye dönüşme olasılıkları olduğu anlamına gelir. Sonuç olarak, çok daha kararlı ve bol miktarda silis malzemeleri kullanılır.

Bir gözenekli malzeme için kullanımların çoğu iki faktörden kaynaklanmaktadır. Birincisi, gözenekler, maddenin tamamının nispeten küçük bir kısmını meydana getirecek kadar küçüktür. Bu nedenle, bir sistem malzeme ile etkileşime girdiğinde, beraberinde taşınan ikincil maddeler olsa bile tipik olarak saf gibi tepki verir. İkincisi, maddenin göreceli yüzey alanı büyüklüğünün gösterdiğinden daha büyüktür. Bu, mikro gözenekli malzemeye kıyasla daha büyük miktarlarda malzemenin aynı fiziksel boyutta hareket etmesini sağlar.

Ortak bir gözenekli malzemenin ana işleri iki kategoriye ayrılır: taşıma ve filtreleme. Taşıma işleri için, malzemenin gözenekleri ikincil bir maddeyle doldurulur ve serbest bırakılır. Bu materyaller, ana materyal olarak çevreleriyle etkileşime girecek ve ikincil materyal ise basitçe ilerleyecektir. Filtrasyon için, işlem tersine çalışır: saf madde, ikincil malzemelerin gözeneklere girdiği bir sisteme salınır. Bu, belirli malzemeleri sabit bir karışımdan çıkarmak için basit bir yöntem oluşturur.