Cos'è il materiale mesoporoso?

Un materiale mesoporoso ha aperture all'interno della sua struttura che hanno un diametro di 2 e 50 nanometri (NM).In termini di porusità, si trova tra materiale microporoso, che ha aperture inferiori a 2 nm, e materiale macroporoso, che ha aperture superiori a 50 nm.Uno dei materiali principali di questa classe è la silice e la maggior parte dei suoi usi scientifici deriva dal riempire i pori con un materiale secondario.Poiché le aperture sono così piccole, il materiale mesoporoso causerà risposte diverse all'interno dei sistemi rispetto al solo materiale secondario.

Nella scienza fisica, un poro è una misurazione dello spazio vuoto.Un oggetto poroso ha una grande quantità di vuoto in esso rispetto alle sue dimensioni mentre un oggetto solido o denso no.Nella maggior parte dei casi, l'importanza dei pori all'interno di un materiale mesoporoso si basa su pori di superficie e accessibili.Eventuali vuoti completamente chiusi non sono in genere praticabili per l'uso.

Meso è un prefisso che significa "medio". In questo caso, il materiale mesoporoso prende il nome dal fatto che ha pori più grandi della classe sotto di esso ma più piccolo delclasse sopra.Il motivo per cui questa particolare dimensione è importante è semplicemente la sua natura intermedia.In un certo senso, si comporta come un piccolo materiale più grande e in altri modi si comporta come un piccolo materiale grande, permettendogli di fare le cose che le altre classi non possono.

Mentre la maggior parte dei materiali mesoporosi sono a base di silice, ci sonoanche diversi altri tipi.Diversi metalli o delle loro basi iniziali, come stagno, titanio o allumina, sono mesoporosi.Questi metalli sono spesso transitori, il che significa che sono attivamente o hanno la possibilità di trasformarsi in qualcos'altro.Di conseguenza, vengono invece usati i materiali di silice molto più stabili e abbondanti.

La maggior parte degli usi per un materiale mesoporoso derivano da due fattori.Innanzitutto, i pori sono abbastanza piccoli da costituire una porzione relativamente piccola dell'intera sostanza.Pertanto, quando un sistema interagisce con il materiale, in genere risponde come se fosse puro anche se ci sono sostanze secondarie trasportate insieme ad esso.In secondo luogo, la superficie relativa della sostanza è molto maggiore di quanto indicherebbe le sue dimensioni.Ciò consente a maggiori quantità di materiale di muoversi nelle stesse dimensioni fisiche rispetto al materiale microporoso.

I lavori principali di un materiale mesoporoso comune rientrano in due categorie: trasporto e filtrazione.Per i lavori di trasporto, i pori del materiale sono riempiti con una sostanza secondaria e rilasciati.Questi materiali interagiranno con il loro ambiente come il materiale principale e il materiale secondario guideranno semplicemente lungo.Per la filtrazione, il processo funziona al contrario: il materiale puro viene rilasciato in un sistema in cui i materiali secondari entrano nei pori.Questo crea un semplice metodo per rimuovere materiali specifici da una miscela in piedi.