Materiais nanoporosos - Nanoporous materials
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Os materiais nanoporosos consistem em uma fase de massa orgânica ou inorgânica regular na qual uma estrutura porosa está presente. Os materiais nanoporosos exibem diâmetros de poros que são mais apropriadamente quantificados usando unidades de nanômetros . O diâmetro dos poros em materiais nanoporosos é, portanto, tipicamente de 100 nanômetros ou menor. Os poros podem ser abertos ou fechados, e a conectividade dos poros e a fração de vazios variam consideravelmente, como em outros materiais porosos. A maioria dos materiais nanoporosos pode ser classificada como materiais a granel ou membranas. O carbono ativado e os zeólitos são dois exemplos de materiais nanoporosos a granel, enquanto as membranas celulares podem ser consideradas membranas nanoporosas. Um meio poroso ou um material poroso é um material que contém poros (vazios). A parte do esqueleto do material é freqüentemente chamada de "matriz" ou "moldura". Os poros são normalmente preenchidos com um fluido (líquido ou gás). Existem muitos materiais nanoporosos naturais, mas também podem ser fabricados materiais artificiais. Um método para fazer isso é combinar polímeros com diferentes pontos de fusão, de modo que, ao aquecer, um polímero se degrade. Um material nanoporoso com poros de tamanho consistente tem a propriedade de permitir que apenas certas substâncias passem, enquanto bloqueia outras.
Nomenclatura
O termo nanomateriais abrange diversas formas de materiais com várias aplicações. Os materiais microporosos e mesoporosos são distinguidos como classes de materiais separadas devido às aplicações distintas proporcionadas pelos tamanhos dos poros nesses materiais. De forma confusa, o termo microporoso é usado para descrever materiais com tamanhos de poros menores do que os materiais comumente chamados de nanoporosos. Mais corretamente, os materiais microporosos são mais bem compreendidos como um subconjunto de materiais nanoporosos, ou seja, materiais que exibem diâmetros de poro menores que 2 nm. Tendo diâmetros de poros com escalas de comprimento de moléculas, tais materiais permitem aplicações que requerem seletividade molecular, como filtração e membranas de separação . Materiais mesoporosos, referindo-se geralmente a materiais com diâmetros de poros médios na faixa de 2-50 nm são interessantes como materiais de suporte de catalisador e adsorventes devido à sua área de superfície elevada para razões de volume.
De acordo com a IUPAC, os materiais nanoporosos são subdivididos em 3 categorias:
- Materiais microporosos : 0,2-2 nm
- Materiais mesoporosos : 2-50 nm
- Materiais macroporosos : 50-1000 nm
Referências
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