पोरस सामग्री के 14 सामान्य प्रकार

UPAC छिद्रों को माइक्रोप्रोर्स (<2 एनएम), मेसोपोर्स या मेसोपोर्स (2 से 50 एनएम), मैक्रोप्रोर्स (> 50 एनएम) में ताकना आकार के पैमाने के अनुसार अलग करता है; नवीनतम परिभाषा के अनुसार, छिद्रों को माइक्रोप्रोर्स (<0.7 एनएम) और माइक्रोपोल (0.7-2 एनएम) में विभाजित किया जाता है, जबकि 100 एनएम से नीचे के कुओं को सामूहिक रूप से नैनोपोर्स कहा जाता है। तो इन छेद सामग्री के नाम कैसे आए?

एमसीएम श्रृंखला

मोबिल कंपोजिशन ऑफ मैटर के लिए एमसीएम छोटा है। मुख्य रूप से मोबिल ऑयल शोधकर्ताओं द्वारा, एक सिलिकॉन स्रोत के रूप में एथिल सिलिकेट का उपयोग करते हुए, मिसेल-आधारित सॉफ्ट टेम्पलेट विधि द्वारा संश्लेषित किया जाता है। MCM मस्किटियर MCM-41, MCM-48 और MCM-50 हैं। MCM-41 एक षट्कोणीय मेसोपोरस संरचना है, जो एक आयामी छिद्र संरचना से बने एक नियमित बेलनाकार मेसोपोरस की व्यवस्था है। 2-6.5 एनएम, बड़े विशिष्ट सतह क्षेत्र के बीच समायोज्य मेसोपोर व्यास। आणविक चलनी की तुलना में, MCM-41 में कोई ब्रोंस्टेड एसिड साइट नहीं है। इसकी पतली दीवार और सिलिकॉन इकाइयों की कम विनिमय दर के कारण, सी-ओ बांड उबलते पानी में हाइड्रोलाइज और फिर से क्रॉसलिंक करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप संरचनात्मक क्षति होती है। इसलिए, थर्मल स्थिरता अच्छी नहीं है। MCM-41 के संश्लेषण पर सबसे पहले के पेपर 1992 में JAC में प्रकाशित हुए थे, और उद्धरणों में अब लगभग 12,000 उद्धरण हैं। (J. Am. Chem. Soc., 1992, 114 (27), pp 10834-10843।) MCM-48 में त्रि-आयामी रूप से परस्पर जुड़ी हुई कोशिका संरचना है। MCM-50 एक लैमेलर संरचना है और इसे "मेसोपोरस" के बजाय केवल "मेसोस्ट्रक्चर" के रूप में संदर्भित किया जा सकता है क्योंकि लैमेलर संरचना सर्फेक्टेंट-गठन परत को हटाने पर ढह जाती है, और चूंकि कोई छिद्र नहीं है, इसलिए यह डीप डाउन नहीं है। 

एसबीए श्रृंखला

सांता बारबरा अनाकार के लिए एसबीए छोटा है। इनमें सबसे बड़ा नाम एसबीए-15 है। SBA-15 को पहली बार 1998 में फुडन विश्वविद्यालय के एक शिक्षक झाओ डोंगयुआन द्वारा संश्लेषित किया गया था, सांता बारबरा, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, संयुक्त राज्य अमेरिका में स्नातकोत्तर अध्ययन करने के बाद इसे उस वर्ष विज्ञान में प्रकाशित किया गया था और इसे 10,000 से अधिक बार उद्धृत किया गया है ( विज्ञान 23 जनवरी 1998: 279, 5350, 548-552।) मेसोपोरस सिलिका सामग्री की SBA श्रृंखला को एक ब्लॉक प्रकार के सर्फेक्टेंट का उपयोग करके एक नरम टेम्पलेट विधि का उपयोग करके संश्लेषित किया जाता है; इसका छिद्र आकार 5-30 एनएम की सीमा में समायोज्य है। SBA-15 में हेक्सागोनल समानांतर बेलनाकार चैनलों की एक श्रृंखला होती है जिसमें कुछ मेसोपोर या छिद्र होते हैं जो यादृच्छिक क्रम में 3-6 एनएम की सेल दीवार मोटाई के साथ व्यवस्थित होते हैं। SBA-15 की मोटी सेल दीवारों के कारण, सामग्री की हाइड्रोथर्मल स्थिरता MCM श्रृंखला की तुलना में बेहतर होती है। SBA-15 एक बहुआयामी झरझरा सामग्री है जिसमें दोनों मेसोपोरस सामग्री होती है। यह कैल्सीनेशन प्रक्रिया के दौरान छिद्र दीवारों में एम्बेडेड सर्फैक्टेंट को हटा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप एक सूक्ष्म संरचना होती है।

हम्म श्रृंखला

HMM हिरोशिमा मेसोपोरस सामग्री का एक संक्षिप्त नाम है और इसे पहली बार 2009 में हिरोशिमा विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं द्वारा तैयार किया गया था। HMM एक गोलाकार मेसोपोरस सिलिकॉन सामग्री है जिसका आकार 4-15 एनएम और समायोज्य बाहरी व्यास 20-80 एनएम है। संश्लेषण चरण में, लेखक पहले तेल / पानी / सर्फेक्टेंट मिश्रित समाधान के माध्यम से इमल्शन बूंदों का निर्माण करते हैं और फिर एक टेम्पलेट के रूप में सीटू उत्पन्न पॉलीस्टाइन कणों के साथ सिलिकॉन को विकसित करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप टेम्पलेट को हटा दिए जाने के बाद गोलाकार मेसोपोरस सिलिका होता है। (सूक्ष्म और मेसोपोरस सामग्री 120 (2009) 447-453।)

टीयूडी श्रृंखला

TUD का मतलब Technische Universiteit Delft है, जिसे डेल्फ़्ट यूनिवर्सिटी ऑफ़ टेक्नोलॉजी के नाम से भी जाना जाता है। इलेक्ट्रॉन माइक्रोग्राफ में TUD-1 एक फोम के रूप में 400-1000 m2 / g के सतह क्षेत्र और 2.5 और 25 एनएम के बीच एक ट्यून करने योग्य मेसोपोर के रूप में प्रकट होता है। सामग्री के संश्लेषण में, कोई सर्फेक्टेंट नहीं होता है, और ट्राइथाइलामाइन का उपयोग कार्बनिक टेम्पलेट एजेंट के रूप में किया जाता है। कार्बनिक टेम्पलेट एजेंट और सिलिकॉन स्रोत के अनुपात को समायोजित करके ताकना संरचना को नियंत्रित किया जा सकता है। (रसायन। कम्युन।, 2001, 713-714)

एफएसएम श्रृंखला

FSM फोल्डेड शीट्स मेसोपोरस मैटेरियल्स के लिए छोटा है। इसके नाम का शाब्दिक अनुवाद है, मुड़ी हुई चादर मेसोपोरस सामग्री। एफएसएम संश्लेषण स्तरित सिलिकेट सामग्री केनेमाइट और लंबी श्रृंखला अल्काइल ट्राइमेथाइलमाइन (एटीएमए) का संश्लेषण है, क्षारीय परिस्थितियों में मिश्रित उपचार आयन एक्सचेंज त्रि-आयामी हेक्सागोनल मेसोपोरस सिलिका सामग्री का एक संकीर्ण छिद्र आकार वितरण प्राप्त करने के लिए होता है। FSC में 650-1000 m2 / g का विशिष्ट सतह क्षेत्र और 1.5-3 एनएम का छिद्र आकार होता है। (बुल। रसायन। समाज। जेपीएन।, 69, नंबर 5 (1996))

किट श्रृंखला

KIT को एक बहुत ही आधिकारिक बयान नहीं मिला, सबसे अधिक संभावना कोरिया एडवांस्ड इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी का संक्षिप्त नाम है। इसके अलावा आदेशित मेसोपोरस सिलिका सामग्री से संबंधित, SBA-15 (क्यूबिक p6mm) यूनिडायरेक्शनल पोर संरचना से अलग, KIT-6 (क्यूबिक la3d) में परस्पर घन मेसोपोरस संरचना है। KIT-6 के संश्लेषण में, संरचना-निर्देशक एजेंट के रूप में ट्राइब्लॉक सर्फेक्टेंट (EO20PO70EO20) और ब्यूटेनॉल के मिश्रण का उपयोग किया गया था। केआईटी -6 पोर आकार 4-12 एनएम में समायोज्य, 960-2200 एम 2 जी -1 के विशिष्ट सतह क्षेत्र। (रसायन। कम्यून।, 2003, 2136-2137)

सीएमके श्रृंखला

मेसोपोरस कार्बन को संश्लेषित करने की सामान्य विधि कठिन टेम्पलेट विधि है। MCM-48 और SBA-15 जैसे मेसोपोरस आणविक चलनी को उपयुक्त अग्रदूतों का चयन करने के लिए टेम्पलेट के रूप में उपयोग किया जाता है, एसिड के कटैलिसीस के तहत अग्रदूतों को कार्बोनेट करें और मेसोपोरस सामग्री रोड के छिद्रों पर जमा करें, और फिर NaOH या HF मेसोपोरस SiO2 के साथ भंग कर दें। मेसोपोरस कार्बन प्राप्त करने के लिए। 1999 में, रयू मेसोपोरस सामग्री को हार्ड टेम्प्लेट के रूप में उपयोग करके अन्य मेसोपोरस सामग्रियों की नकल करने में सफल रहा। सामग्री की इस श्रृंखला को CMK नाम दिया गया है। आधिकारिक नामकरण भी नहीं मिला, लेकिन सबसे अधिक संभावना है कि कार्बन आण्विक सीव्स और कोरिया संयुक्त नामकरण। उन्होंने टेम्पलेट के रूप में MCM-48, SBA-1, SBA-15 और KIT-6 का उपयोग करते हुए क्रमिक रूप से CMK-1, CMK-2, CMK-3, CMK-8 और CMK-9 मेसोपोरस कार्बन आणविक चलनी सामग्री का उत्पादन किया है। (J. Phys. Chem. B, 103, 37, 1999.) CMK-3 एक द्वि-आयामी हेक्सागोनल संरचना है जिसमें एक संकीर्ण छिद्र आकार वितरण, उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र (1000-2000 m2 / g), बड़े छिद्र मात्रा 1.35 है। cm3 / g) और मजबूत एसिड और क्षार प्रतिरोध, एक अच्छा उत्प्रेरक वाहक है।

एफडीयू श्रृंखला

FDU श्रृंखला Fudan विश्वविद्यालय के लिए संक्षिप्त है और Fudan विश्वविद्यालय में लौटने के बाद Zhao Dongyuan शिक्षक द्वारा किया गया कार्य है। FDU सॉफ्ट-टेम्पलेट विधि द्वारा संश्लेषित फेनोलिक रेजिन की एक श्रृंखला है। आदेशित मेसोपोरस कार्बन सामग्री को उच्च तापमान वाले कार्बोनाइजेशन द्वारा संश्लेषित किया जा सकता है और इसमें गोलाकार छिद्र होते हैं। एक ही संरचना-निर्देशन एजेंट के रूप में सर्फेक्टेंट का उपयोग होता है, व्यवस्थित संरचना प्राप्त करने के लिए विलायक वाष्पीकरण स्व-असेंबली विधि द्वारा कच्चे माल के रूप में फेनोलिक राल अग्रदूतों का उपयोग। (एंज्यू। केम। इंट। एड। 2005, 44, 7053-7045)

स्टारबन सीरीज

स्टारबॉन मेसोपोरस कार्बन सामग्री का नाम है। क्योंकि मूल स्टारबन को यॉर्क विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं द्वारा स्टार्च की सोल-जेल विधि द्वारा संश्लेषित किया गया था और फिर कार्बोनेटेड किया गया था। इसलिए, इसका नाम Starbon है, और "Starbon" ब्रांड नाम पंजीकृत किया है। 2.0 सेमी 3 / जी की स्टारबोन मेसोपोर मात्रा, 500 एम 2 / जी के विशिष्ट सतह क्षेत्र, उत्प्रेरक वाहक, गैस सोखना या जल शोधन एजेंट के रूप में उपयोग किया जा सकता है। अब Starbon कच्चे माल को पेक्टिन और एल्गिनिक एसिड तक बढ़ाया जा सकता है।

ZSM श्रृंखला

ZSM, Zeolite Socony Mobil का संक्षिप्त नाम है, और ZSM-5 एक ट्रेड नेम है, जो Socony Mobil Corporation द्वारा पाया जाने वाला पाँचवाँ जिओलाइट है। 1975 में संश्लेषित, नेचर ने 1978 में इसकी संरचना की सूचना दी। ZSM-5 एक ऑर्थोरोम्बिक प्रणाली है। यह एक प्रकार का जिओलाइट आणविक चलनी है जिसमें उच्च सिलिकॉन और पांच-सदस्यीय छल्ले वाले त्रि-आयामी क्रॉस-चैनल होते हैं। यह ओलेओफिलिक और हाइड्रोफोबिक है, इसमें उच्च थर्मल और हाइड्रोथर्मल स्थिरता है, और अधिकांश छिद्रों में लगभग 0.55 एनएम होल जिओलाइट का व्यास होता है।

एलपीओ श्रृंखला

AlPO एसिड-मुक्त माइक्रोपोरस एल्युमिनोफॉस्फेट आणविक चलनी का संक्षिप्त नाम है, जो 1980 के दशक से संयुक्त राज्य अमेरिका की UOP कंपनी द्वारा विकसित "दूसरी पीढ़ी की आणविक चलनी" है। ये आणविक चलनी ढांचे AlO4- और PO4- टेट्राहेड्रा की बराबर मात्रा से बने होते हैं और विद्युत रूप से तटस्थ होते हैं और कमजोर एसिड-उत्प्रेरक गुण दिखाते हैं। हेटेरोएटम की शुरुआत के साथ, एलपीओ जिओलाइट ढांचे के मूल चार्ज संतुलन को तोड़ा जा सकता है, ताकि इसकी अम्लता, सोखना प्रदर्शन और उत्प्रेरक गतिविधि में काफी सुधार हो। AlPO4-5 की रूपरेखा संरचना हेक्सागोनल प्रणाली से संबंधित है, जिसमें एक विशिष्ट 12-सदस्यीय रिंग मुख्य चैनल है जिसका छिद्र आकार 0.76 एनएम है, जो कि एरोमेटिक्स के बराबर है।

एसएपीओ श्रृंखला

SAPO, Silicoaluminophosphate से संक्षिप्त नाम है, SAPO-34 आणविक चलनी है जिसे पहली बार 1982 में UCC द्वारा रिपोर्ट किया गया था, और 34 कोड है। SAPO-34 का कंकाल PO2 +, SiO2, AlO2- से बना है और इसमें त्रि-आयामी क्रॉस-चैनल, आठ-रिंग छिद्र व्यास और मध्यम एसिड साइट हैं। साथ ही सोखना पृथक्करण और झिल्ली पृथक्करण ने उत्कृष्ट प्रदर्शन दिखाया। SAPO-11 की संरचना Si, P, Al और O चार प्रकार की है, इसकी संरचना को एक विस्तृत श्रृंखला में बदला जा सकता है, उत्पाद की सिलिकॉन सामग्री संश्लेषण की स्थिति के साथ बदलती रहती है। SAPO-11 मेसोपोरस जिओलाइट, एक आयामी दस-अंगूठी संरचना के साथ, एक अंडाकार छेद में। SAPO आणविक चलनी ढांचा नकारात्मक रूप से चार्ज होता है और इसलिए इसमें विनिमेय उद्धरण होते हैं और इसमें प्रोटोनिक अम्लता होती है। SAPO आणविक चलनी का उपयोग सोखना, उत्प्रेरक और उत्प्रेरक वाहक के रूप में किया जा सकता है।

कई अन्य झरझरा सामग्रियां हैं जिनका आमतौर पर उपयोग नहीं किया जाता है:
एमएसयू  (मिशिगन स्टेट यूनिवर्सिटी) पिनाविया एट अल द्वारा विकसित मेसोपोरस आणविक चलनी की एक श्रृंखला है। मिशिगन विश्वविद्यालय के। एमएसयू-एक्स (एमएसयू-1, एमएसयू-2 और एमएसयू-3)। MSU-V, MSU-G में बहुस्तरीय पुटिकाओं की एक स्तरित संरचना होती है।

एचएमएस

(हेक्सागोनल मेसोपोरस सिलिका) पिनाविया एट अल द्वारा विकसित एक मेसोपोरस आणविक चलनी है।

एपीएम

(एसिड-तैयार मेसोस्ट्रक्चर), स्टकी एट अल द्वारा प्रारंभिक शोध। अम्लीय परिस्थितियों में तैयार किए गए थे और सिंथेटिक प्रक्रियाओं (क्षारीय मीडिया) की एमसीएम श्रृंखला का विस्तार थे।
न केवल नाम बहुत अनूठा है, झरझरा सामग्री का अनुप्रयोग भी बहुत व्यापक है, ये हैं:

1. कुशल गैस पृथक्करण झिल्ली;

2. रासायनिक प्रक्रिया उत्प्रेरक झिल्ली;

3. उच्च गति वाले इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम के लिए सब्सट्रेट सामग्री;

4. ऑप्टिकल संचार सामग्री के लिए अग्रदूत;

5. अत्यधिक कुशल थर्मल इन्सुलेशन सामग्री;

6. ईंधन कोशिकाओं के लिए झरझरा इलेक्ट्रोड;

7. बैटरी के लिए पृथक्करण मीडिया और इलेक्ट्रोड;

8. भंडारण माध्यम के ईंधन (प्राकृतिक गैस और हाइड्रोजन सहित);

9. पर्यावरण की दृष्टि से शोषक की सफाई का चयन;

10. विशेष पुन: प्रयोज्य फिल्टर। इन अनुप्रयोगों का औद्योगिक अनुप्रयोगों और लोगों के दैनिक जीवन पर गहरा प्रभाव पड़ेगा।

सन्दर्भ:1. जे.एम. रसायन। समाज., 1992, 114 (27), पीपी 10834-10843.2। विज्ञान 23 जनवरी 1998: 279, 5350, 548-552.3। सूक्ष्म और मेसोपोरस सामग्री 120 (2009) 447-453.4। रसायन। कम्यून।, 2001, 713-714.5। सांड। रसायन। समाज. जेपीएन।, 69, नंबर 5 (1996)6। जे रसायन। समाज।, रसायन। कम्युन। 1993, 8, 680.7। रसायन। कम्यून।, 2003, 2136-2137.8। जे. भौतिक. रसायन। बी, 103, 37, 1999.9। एंग्यू। रसायन। इंट. ईडी। 2005, 44, 7053-7059।