Τι είναι το μεσοπορώδες υλικό;

Ένα μεσοπορώδες υλικό έχει ανοίγματα εντός της δομής του που είναι μεταξύ 2 και 50 νανομέτρων (nm) σε διάμετρο.Από την άποψη της πορότητας, είναι μεταξύ μικροπορώδους υλικού, το οποίο έχει ανοίγματα μικρότερα από 2 nm, και μακροπρόλη υλικό, το οποίο έχει ανοίγματα μεγαλύτερα από 50 nm.Ένα από τα κύρια υλικά αυτής της τάξης είναι το διοξείδιο του πυριτίου και η πλειοψηφία των επιστημονικών χρηστών του προέρχεται από την πλήρωση των πόρων με δευτερεύον υλικό.Δεδομένου ότι τα ανοίγματα είναι τόσο μικρά, το μεσοπορώδες υλικό θα προκαλέσει διαφορετικές αποκρίσεις εντός των συστημάτων από το δευτερεύον υλικό μόνο.

Στη φυσική επιστήμη, ένας πόρος είναι μια μέτρηση του κενού χώρου.Ένα πορώδες αντικείμενο έχει μεγάλη ποσότητα κενού σε αυτό σε σύγκριση με το μέγεθός του, ενώ ένα στερεό ή πυκνό αντικείμενο δεν το κάνει.Στις περισσότερες περιπτώσεις, η σημασία των πόρων μέσα σε ένα μεσοπορώδες υλικό βασίζεται σε επιφανειακούς και προσβάσιμους πόρους.Οποιαδήποτε εντελώς κλειστά κενά συνήθως δεν είναι βιώσιμα για χρήση.

Το Meso είναι ένα πρόθεμα που σημαίνει «μέση». Στην περίπτωση αυτή, το μεσοπορώδες υλικό παίρνει το όνομά του από το γεγονός ότι έχει μεγαλύτερους πόρους από την τάξη κάτω από αυτό, αλλά μικρότερο από τοκατηγορία παραπάνω.Ο λόγος για τον οποίο αυτό το συγκεκριμένο μέγεθος είναι σημαντικό είναι απλά η ενδιάμεση φύση του.Με κάποιους τρόπους, ενεργεί σαν ένα μεγαλύτερο μικρό υλικό και με άλλους τρόπους ενεργεί σαν ένα μικρό μεγάλο υλικό, επιτρέποντάς του να κάνει πράγματα που οι άλλες τάξεις δεν μπορούν.και αρκετοί άλλοι τύποι.Αρκετά μέταλλα ή οι αρχικές τους βάσεις, όπως κασσίτερο, τιτάνιο ή αλουμίνα, είναι μεσοπορώδεις.Αυτά τα μέταλλα είναι συχνά μεταβατικά, πράγμα που σημαίνει ότι είναι ενεργά ή έχουν τη δυνατότητα να μετατραπούν σε κάτι άλλο.Ως αποτέλεσμα, χρησιμοποιούνται τα πολύ πιο σταθερά και άφθονα υλικά πυριτίας.

Οι περισσότερες από τις χρήσεις για ένα μεσοπορώδες υλικό προέρχονται από δύο παράγοντες.Πρώτον, οι πόροι είναι αρκετά μικροί ώστε να αποτελούν ένα συγκριτικά μικρό τμήμα ολόκληρης της ουσίας.Επομένως, όταν ένα σύστημα αλληλεπιδρά με το υλικό, συνήθως ανταποκρίνεται σαν να ήταν καθαρό ακόμη και αν υπάρχουν δευτερεύουσες ουσίες που μεταφέρονται μαζί του.Δεύτερον, η σχετική επιφάνεια της ουσίας είναι πολύ μεγαλύτερη από το μέγεθος της.Αυτό επιτρέπει σε μεγαλύτερες ποσότητες υλικού να κινούνται μέσα στο ίδιο φυσικό μέγεθος σε σύγκριση με το μικροπορώδες υλικό.

Οι κύριες εργασίες ενός κοινού μεσοπορώδους υλικού εμπίπτουν σε δύο κατηγορίες: μεταφορά και διήθηση.Για τις εργασίες μεταφοράς, οι πόροι του υλικού είναι γεμάτοι με δευτερεύουσα ουσία και απελευθερώνονται.Αυτά τα υλικά θα αλληλεπιδρούν με το περιβάλλον τους ως κύριο υλικό και το δευτερεύον υλικό θα οδηγήσει απλά μαζί.Για διήθηση, η διαδικασία λειτουργεί αντίστροφα: το καθαρό υλικό απελευθερώνεται σε ένα σύστημα όπου τα δευτερεύοντα υλικά εισέρχονται στους πόρους.Αυτό δημιουργεί μια απλή μέθοδο αφαίρεσης συγκεκριμένων υλικών από ένα μόνιμο μίγμα.