介孔材料在其结构中具有直径在2到50纳米(nm)之间的开口。就孔隙率而言,它介于孔径小于2纳米的微孔材料和孔径大于50纳米的大孔材料之间。这类材料中的一种主要材料是二氧化硅,它的大部分科学用途来自于用二次材料填充孔隙。由于开孔非常小,介孔材料在系统内的响应将不同于单独的二次材料。。
在物理科学中,孔隙是对空隙的测量。一个多孔的物体与它的大小相比有大量的空隙,而一个固体或致密的物体则没有。在大多数情况下,介孔材料中孔隙的重要性取决于表面和可接近的孔隙。任何完全封闭的空隙通常无法使用。
Meso是一个前缀,意思是“中间”在这种情况下,介孔材料的名字来源于这样一个事实,即它的孔隙比它下面的类别大,但比上面的类别小。这种特殊尺寸之所以重要,只是因为它的中间性质。在某些方面,它就像一个更大的小材料,在其他方面,它就像一个小的大材料,允许它做其他类不能做的事情。
虽然大多数介孔材料是硅基的,但也有其他几种类型。几种金属或它们的初始碱,如锡、钛或氧化铝,都是介孔的。这些金属通常是过渡金属,这意味着它们正在积极地或有可能转变成其他东西。因此,使用了更稳定、更丰富的二氧化硅材料。
介孔材料的大多数用途来自两个因素。首先,孔隙足够小,它们在整个物质中所占的比例相对较小。因此,当一个系统与物质相互作用时,它通常会做出反应,就好像它是纯净的一样,即使有次级物质伴随着它。第二,这种物质的相对表面积比它的大小要大得多。与微孔材料相比,这允许更多的材料在相同的物理尺寸内移动。。
普通介孔材料的主要工作分为两类:运输和过滤。在运输作业中,材料的孔隙被二次物质填充并释放。这些材料将作为主要材料与环境相互作用,而次要材料将简单地随环境而变化。对于过滤,过程是相反的:纯物质被释放到一个系统中,二次物质进入孔隙。这就创造了一种简单的方法,可以从静止的混合物中去除特定的材料。。
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