14 Jinis Umum Bahan Poros 1

UPAC misahake pori dadi mikropores (<2 nm), mesopores utawa mesopores (2 nganti 50 nm), makropores (> 50 nm) miturut skala ukuran pori; miturut definisi paling anyar, pori kasebut dibagi dadi mikropores (<0.7 nm) lan mikropon (0.7-2 nm), dene sumur ing ngisor 100 nm diarani minangka nanopores. Dadi, kepiye jenenge bahan-bahan bolongan kasebut?

Seri MCM

MCM cendhak kanggo Mobil Komposisi Matter. Utamane dening peneliti Mobil Minyak, nggunakake etil silikat minangka sumber silikon, disintesis dening metode cithakan alus basis micelle. MCM The Musketeers yaiku MCM-41, MCM-48 lan MCM-50. MCM-41 minangka struktur mesoporis hexagonal, susunan mesopores cylindrical biasa sing digawe saka struktur bolong siji-dimensi. Diameter Mesopore luwes antarane 2-6,5 nm, area lumahing spesifik sing gedhe. Dibandhingake sieves molekuler, ora ana situs asam Bronsted ing MCM-41. Amarga saka tembok lancip lan tingkat silikon silikon, ikatan Si-O dihidrolisis lan re-crosslink ing banyu sing nggodhok, nyebabake kerusakan struktural. Mula, stabilitas termal ora enak. Makalah paling awal babagan sintesis saka MCM-41 diterbitake ing JAC ing 1992, lan kutipan saiki wis meh ana 12,000 kutipan. (J. Am. Chem. Soc., 1992, 114 (27), pp 10834-10843.) MCM-48 nduwe struktur sel saling telung dimensi. MCM-50 minangka struktur lamellar lan mung bisa diarani "mesostruktur" tinimbang "mesoporous" amarga struktur lamellar ambruk nalika mbuwang lapisan surfactant, lan amarga ora ana pori, ora dadi jero. 

14 Jinis Umum Bahan Poros 2
Gambar 1 diagram mekanisme sintesis MCM-41, surfactant sing digunakake minangka surfactant anionik

Seri SBA

SBA cendhak kanggo Santa Barbara Amorphous. Ing antarane, jeneng gedhe yaiku SBA-15. SBA-15 pisanan disintesis dening Zhao Dongyuan, guru ing Fudan University ing taun 1998 sawise nindakake studi pasca lulusan ing Santa Barbara, University of California, USA diterbitake ing Ilmu ing taun kasebut lan wis dipetik luwih saka 10.000 kaping ( Ilmu 23 Jan 1998: 279, 5350, 548-552.). Seri SBA bahan silika mesoporous disintesis nggunakake cara template alus nggunakake surfactant jinis blok; ukuran pori kasebut bisa diatur ing kisaran 5-30 nm. SBA-15 kasusun saka sawetara saluran silinder heksagonal kanthi sawetara mesopores utawa pori sing disusun kanthi acak kanthi ketebalan tembok sel 3-6 nm. Amarga tembok sel sing luwih tebal ing SBA-15, stabilitas hidraulik materi luwih apik tinimbang seri MCM. SBA-15 minangka bahan keropos multi-dimensi sing ngemot bahan mesoporous loro. Bisa mbusak surfactant sing dipasang ing tembok pori sajrone proses kalkulasi, ngasilake struktur mikroporous.

14 Jinis Materi Umum Porous 3
Gambar 2 (kiwa) gambar TEM SBA-15 kanthi ukuran pori beda. Pungkasan hidrofobik saka (tengen) surfactant bakal mlebu ing tembok pori silikon sing dibentuk. Sawise kalkulus, mikropores

Seri HMM

HMM minangka singkatan saka Bahan Mesoporous Hiroshima lan wiwitan disiapake dening peneliti saka Universitas Hiroshima ing taun 2009. HMM minangka bahan silikon mesoporous spherical kanthi ukuran pore 4-15 nm lan diameter njaba sing bisa luwes 20-80 nm. Ing langkah sintesis, panulis pertama nggawe tetesan emulsi liwat solusi campuran minyak / banyu / surfactant banjur tuwuh silikon kanthi partikel polistirena sing digawe dadi template, nyebabake silika mesoporous spherical sawise template kasebut dicopot. (Bahan Mikroporous lan Mesoporous 120 (2009) 447-453.)

14 Jinis Umum Bahan Poros 4
Gambar 3 diagram mekanisme sintesis HMM lan gambar SEM lan TEM produk

Seri TUD

TUD jumeneng kanggo Technische Universiteit Delft, uga dikenal minangka Universitas Teknologi Delft. Ing mikrofon elektron TUD-1 katon minangka umpluk kanthi permukaan permukaan 400-1000 m2 / g lan mesopore sing bisa dicelup ing antarane 2,5 lan 25 nm. Ing sintesis bahan, ora ana surfactant, lan triethylamine digunakake minangka agen template organik. Struktur pori bisa dikontrol kanthi nyetel rasio agen template organik lan sumber silikon. (Chem. Commun., 2001, 713-714)

14 Jinis Bahan-bahan Umum Porous 5
Gambar 4 (kiwa) gambar SEM TDU-1, (sisih tengen) Bahan karbon Mesoporous disintesis nganggo TDU-1 minangka template hard

Seri FSM

FSM cendhak kanggo Bahan-bahan Mesoporous Folded Sheets. Terjemahan literatur jenenge yaiku, bahan mesoporis lembaran sing dilipat. Sintesis FSM yaiku sintesis materi Kanemite silikon lan alkitran trimethylamine (ATMA) kanthi dawa alkali ijol-ijolan campuran ion campuran kanggo entuk distribusi ukuran sempit saka telung dimensi heksagonal mesoporous silika. FSC nduwe area permukaan tartamtu 650-1000 m2 / g lan ukuran pori 1,5-3 nm. (Bull. Chem. Soc. Jpn., 69, No. 5 (1996))

14 Jinis Bahan-bahan Umum Porous 6
Gambar 5 diagram TEM FSM

Seri KIT

KIT ora nemu statement sing resmi banget, kemungkinan singkatan saka Institut Ilmu lan Teknologi Advanced Korea. Uga kalebu ing bahan silika mesoporous sing beda, beda karo struktur pori unidirectional SBA-15 (kubik p6mm), KIT-6 (kubik la3d) duwe struktur mesoporous kubik sing gegandhengan. Ing sintesis KIT-6, campuran surfactant triblock (EO20PO70EO20) lan butanol digunakake minangka agen pengarah struktur. Ukuran pori KIT-6 bisa diatur ing 4-12 nm, area permukaan khusus 960-2200 m2 g-1. (Chem. Commun., 2003, 2136-2137)

14 Jinis Umum Bahan Poros 7
Gambar 6 (kiwa) Gambar diagram SBA-15 p6mm lan KIT-6 la3d, (sisih tengen) gambar TEM KIT-6

Seri CMK

Cara umum kanggo sintesis karbon mesoporous yaiku cara template hard. Sie moloporous kayata MCM-48 lan SBA-15 digunakake minangka template kanggo milih prekursor sing cocog, karbonisasi prekursor ing ngisor catalysis asam lan deposit ing pori-pori bahan mesoporous, lan banjur larut karo NaOH utawa HF mesoporous SiO2, kanggo njaluk karbon mesoporous. Ing taun 1999, Ryoo sukses nggarap bahan mesoporous liyane kanthi nggunakake bahan mesoporous minangka template hard. Bahan saka seri kasebut sing jenenge CMK. Uga ora bisa nemokake jeneng resmi, nanging paling mungkin Carbon Molecular Sieves lan Korea gabungan jeneng. Dheweke wis sukses ngasilake CMK-1, CMK-2, CMK-3, CMK-8 lan CMK-9 bahan mese molekuler karbon nganggo bahan MCM-48, SBA-1, SBA-15 lan KIT-6. (J. Phys. Chem. B, 103, 37, 1999.) CMK-3 minangka struktur heksagonal loro-dimensi kanthi distribusi ukuran pori sing sempit, area permukaan khusus sing spesifik (1000-2000 m2 / g), volume pori gedhe cm3 / g) lan resistensi asam lan alkali sing kuwat, minangka operator katalis sing apik.

14 Jinis Umum Bahan Poros 8
Gambar 7 gambar TEM saka CMK-1 lan CMK-3

Seri FDU

Seri FDU cendhak kanggo Universitas Fudan lan karya sing ditindakake dening guru Zhao Dongyuan sawise bali menyang Universitas Fudan. FDU minangka pirang-pirang resin fénoména sing disintesis kanthi cara template template. Bahan-bahan karbon mesopora sing ditunjuk bisa disintesis kanthi karbonisasi suhu dhuwur lan kalebu pori balher. Sing padha yaiku nggunakake surfactant minangka agen pengarah struktur, panggunaan prekursor resin fénolik minangka bahan mentah, kanthi metode pemuatan mandiri penyejuk kanggo entuk struktur sing teratur. (Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 7053-7045)

14 Jinis Umum Bahan Poros 9
Gambar 8 FDU-15 lan FDU-16 sawise karbonisasi suhu dhuwur

Siri STARBON

Starbon yaiku jeneng bahan karbon mesoporous. Amarga Starbon asliné asli disintesis dening peneliti ing Universitas York kanthi cara sol-gel Starch lan banjur karbonisasi. Mula, jenenge Starbon, lan ndhaptar jeneng merek "Starbon". Jilid mesopore Starbon 2,0 cm3 / g, area lumahing spesifik 500 m2 / g, bisa digunakake minangka pembawa katalis, penjerapan gas utawa agen pemurnian banyu. Saiki bahan mentah Starbon bisa ditambahi menyang pektin lan asam alginik.

14 Jinis Materi Kerana Umum 10
Gambar 9 (kiwa) langkah sintesis Starbon, (tengen) gambar Starbon

Seri ZSM

ZSM minangka singkatan kanggo Zeolite Socony Mobil, lan ZSM-5 minangka jeneng perdagangan, yaiku Zeolite sing nomer lima ditemokake dening Socony Mobil Corporation. Synthetized ing 1975, Alam nglaporake struktur ing 1978. ZSM-5 minangka sistem orthorhombik. Iki minangka jinis tabung molekular zeolit kanthi saluran salib telung dimensi kanthi silikon dhuwur lan cincin lima membran. Ora oleofilik lan hidrofobik, nduweni stabilitas termal lan hidrolisis, lan sebagian besar pori kasebut duwe diameter sekitar 0.55 nm Hole Zeolite.

14 Jinis Materi Umum Porous 11
Gambar 10 TPABr disintesis ZSM-5

Seri AlPO

AlPO minangka singkatan saka saringan molekroposeks mikropofosat bebas microporous, yaiku "ayakan molekular generasi nomer loro" sing dikembangake dening Perusahaan UOP ing Amerika Serikat wiwit taun 1980-an. Rangka panakan molekul iki kalebu jumlah witjaksono saka AlO4- lan PO4- tetrahedra lan ora netral lan nuduhake sifat-sifat asam-katalis sing luwih lemah. Kanthi introduksi heteroatoms, keseimbangan pangisian daya asli saka kerangka zeolite AlPO bisa diremehake, saengga keasaman, kinerja adsorption lan kegiatan katalitik tambah apik. Struktur kerangka AlPO4-5 kalebu sistem hexagonal, kanthi saluran utama dering membran 12 khas kanthi ukuran pori 0.76 nm, sing dibandhingake karo aromatik.

Seri SAPO

SAPO yaiku singkatan saka Silicoaluminophosphate, SAPO-34 yaiku ayakan molekuler sing dilaporake UCC ing taun 1982, lan 34 yaiku kode. Rangka SAPO-34 dumadi saka PO2 +, SiO2, AlO2- lan duwe saluran salib telung dimensi, diameter pori dering wolung lan situs asam moderat. Semono uga pemisahan adsorpsi lan pemisihan membran nuduhake kinerja sing apik banget. Komposisi SAPO-11 yaiku jinis Si, P, Al lan O, komposisi bisa diganti kanthi jembar, konten silikon produk beda karo kahanan sintesis. SAPO-11 zeolite mesoporous, kanthi struktur sepuluh dering siji-dimensi, dadi bolongan oval. Rangka sieular molekuler SAPO ditrapake kanthi negatif lan mulane nduweni kation sing bisa tukar lan duwe kaasaman protonik. Tabung molekuler SAPO bisa digunakake minangka operator adsorbent, katalis lan katalis.

14 Jinis Bahan-bahan Umum Porous 12
Gambar 11 gambar SAPO-11 kanthi wektu crystallization 48h


Ana sawetara Bahan Pori liyane sing ora umum digunakake:
MSU  (Michigan State University) minangka seri sieves molekuler sing dikembangake dening Pinnavaia et al. Universitas Michigan. MSU-X (MSU-1, MSU-2 lan MSU-3). MSU-V, MSU-G duwe struktur dilapisi vesikel multilamellar.

HMS

(Hexagonal Mesoporous Silica) yaiku ayakan molekuler sing dikembangake dening Pinnavaia et al., Kang uga minangka struktur heksagon kanthi tingkat tertib.

APM

(mesostruktur sing disiapake asam), riset awal dening Stucky et al., disiapake miturut kahanan asam lan minangka tambahan saka proses sintetik MCM (media alkalin).
Ora mung jeneng banget unik, aplikasi bahan keropos uga akeh banget, yaiku:

1. Membran pemisahan gas sing efisien;

2. Proses bahan kimia membran katalitik;

3.Nemtokake bahan kanggo sistem elektronik kanthi kecepatan;

4. prekursor kanggo bahan komunikasi optik;

5. bahan insulasi termal sing efisien;

6. elektrods porous kanggo sel bahan bakar;

7. media pamisahan lan elektrods kanggo baterei;

8. bahan bakar (kalebu gas alam lan hidrogen) saka medium panyimpenan;

9. Pemilihan lingkungan ngresiki kanthi reseptor;

10. Filter ulang sing bisa dienggo khusus. Aplikasi kasebut bakal duwe pengaruh penting ing aplikasi industri lan urip saben wong.


Cathetan:1. J. Am. Chem. Soc., 1992, 114 (27), pp 10834-10843.2. Ilmu 23 Jan 1998: 279, 5350, 548-552.3. Bahan Mikroporous lan Mesoporous 120 (2009) 447-453.4. Chem. Komunikasi., 2001, 713-714.5. Bull. Chem. Soc. Jpn., 69, nomer 5 (1996) 6. J. Chem. Soc., Chem. Komunikasi. 1993, 8, 680.7. Chem. Komunikasi., 2003, 2136-2137.8. J. Fisik. Chem. B, 103, 37, 1999.9. Anger. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 7053-7059.

Maringi Balesan

Alamat email Sampéyan ora dijedulne utāwā dikatonke. Ros sing kudu diisi ānā tandané *

jv_IDBasa Jawa