UPAC separa los poros en microporos (<2 nm), mesoporos o mesoporos (2 a 50 nm), macroporos (> 50 nm) de acuerdo con la escala de tama?o de poro; Según la última definición, los poros se subdividen en microporos (<0.7 nm) y micropolos (0.7-2 nm), mientras que los pozos por debajo de 100 nm se denominan colectivamente nanoporos. Entonces, ?de dónde provienen los nombres de estos materiales para agujeros?

Serie MCM

MCM es la abreviatura de Mobil Composición de la Materia. Principalmente por los investigadores de Mobil Oil, utilizando silicato de etilo como fuente de silicio, sintetizado mediante un método de plantilla blanda basado en micelas. MCM Los Mosqueteros son MCM-41, MCM-48 y MCM-50. MCM-41 es una estructura mesoporosa hexagonal, la disposición de un mesoporo cilíndrico regular hecho de una estructura de poro unidimensional. Diámetro del mesoporo ajustable entre 2-6,5 nm, gran superficie específica. En comparación con los tamices moleculares, no hay sitios de ácido de Bronsted en MCM-41. Debido a su pared delgada y la baja tasa de intercambio de unidades de silicio, los enlaces Si-O se hidrolizan y se vuelven a entrecruzar en agua hirviendo, lo que provoca da?os estructurales. Por lo tanto, la estabilidad térmica no es buena. Los primeros artículos sobre la síntesis de MCM-41 se publicaron en los JAC en 1992, y las citas ahora tienen casi 12 000 citas. (J. Am. Chem. Soc., 1992, 114 (27), págs. 10834-10843.) MCM-48 tiene una estructura celular tridimensionalmente interconectada. MCM-50 es una estructura laminar y solo puede denominarse "mesoestructura" en lugar de "mesoporosa", ya que la estructura laminar se colapsa al retirar la capa que forma el tensioactivo y, dado que no hay poros, esto no es profundo. 

Serie de la SBA

SBA es la abreviatura de Santa Bárbara Amorfa. Entre ellos, el gran nombre es SBA-15. SBA-15 fue sintetizado por primera vez por Zhao Dongyuan, un profesor de la Universidad de Fudan en 1998 después de hacer un estudio de posgrado en Santa Bárbara, Universidad de California, EE. UU. Fue publicado en Science ese a?o y ha sido citado más de 10,000 veces ( Science 23 de enero de 1998: 279, 5350, 548-552.). La serie SBA de materiales de sílice mesoporosos se sintetiza utilizando un método de plantilla blanda que utiliza un tensioactivo de tipo bloque; Su tama?o de poro es ajustable en el rango de 5-30 nm. SBA-15 consiste en una serie de canales cilíndricos paralelos hexagonales con unos pocos mesoporos o poros dispuestos en orden aleatorio con un espesor de pared celular de 3-6 nm. Debido a las paredes celulares más gruesas de SBA-15, la estabilidad hidrotérmica del material es mejor que la de la serie MCM. SBA-15 es un material poroso multidimensional que contiene ambos materiales mesoporosos. Puede eliminar el tensioactivo incrustado en las paredes de los poros durante el proceso de calcinación, dando como resultado una estructura microporosa.

Serie HMM

HMM es una abreviatura de material mesoporoso de Hiroshima y fue preparado por primera vez por investigadores de la Universidad de Hiroshima en 2009. HMM es un material de silicio mesoporoso esférico con un tama?o de poro de 4-15 nm y un diámetro exterior ajustable de 20-80 nm. En la etapa de síntesis, los autores primero forman gotas de emulsión a través de la solución mixta de aceite / agua / surfactante y luego hacen crecer el silicio con las partículas de poliestireno generadas in situ como plantilla, lo que resulta en sílice mesoporosa esférica después de que se retira la plantilla. (Materiales microporosos y mesoporosos 120 (2009) 447-453.)

Serie TUD

TUD significa Technische Universiteit Delft, también conocida como Delft University of Technology. En la micrografía electrónica, TUD-1 aparece como una espuma con un área superficial de 400-1000 m2 / gy un mesoporo sintonizable entre 2.5 y 25 nm. En la síntesis de materiales, no hay surfactante, y la trietilamina se usa como agente molde orgánico. La estructura de poros se puede controlar ajustando la proporción de agente de plantilla orgánica y fuente de silicio. (Chem. Commun., 2001, 713-714)

Serie FSM

FSM es la abreviatura de hojas plegadas de materiales mesoporosos. La traducción literal de su nombre es, hoja plegada de material mesoporoso. La síntesis de FSM es la síntesis de material de silicato en capas Kanemite y alquil trimetilamina de cadena larga (ATMA) en condiciones alcalinas. Se produce un intercambio de iones de tratamiento mixto para obtener una distribución estrecha del tama?o de poro del material de sílice mesoporosa hexagonal tridimensional. El FSC tiene una superficie específica de 650-1000 m2 / gy un tama?o de poro de 1.5-3 nm. (Bull. Chem. Soc. Jpn., 69, N ° 5 (1996))

Serie KIT

KIT no encontró una declaración muy oficial, probablemente la abreviatura del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea. También perteneciente al material de sílice mesoporoso ordenado, diferente de la estructura de poro unidireccional SBA-15 (p6mm cúbico), KIT-6 (la3d cúbico) tiene una estructura mesoporosa cúbica interconectada. En la síntesis de KIT-6, se usó una mezcla de tensioactivo tribloque (EO20PO70EO20) y butanol como agente director de estructura. KIT-6 tama?o de poro ajustable en 4-12 nm, el área de superficie específica de 960-2200 m2 g-1. (Chem. Commun., 2003, 2136-2137)

Serie CMK

El método común para sintetizar carbono mesoporoso es el método de plantilla dura. Los tamices moleculares mesoporosos como MCM-48 y SBA-15 se utilizan como plantilla para seleccionar los precursores apropiados, carbonizar los precursores bajo la catálisis de ácido y depositar en los poros de los materiales mesoporosos Road, y luego se disuelven con NaOH o SiO2 mesoporoso HF, para obtener carbono mesoporoso. En 1999, Ryoo logró replicar otros materiales mesoporosos utilizando materiales mesoporosos como plantillas duras. Esta serie de materiales se llama CMK. Tampoco se encontraron los nombres oficiales, pero muy probablemente los nombres combinados de Carbon Molecular Sieves y Corea. Ha producido sucesivamente materiales de tamiz molecular de carbono mesoporoso CMK-1, CMK-2, CMK-3, CMK-8 y CMK-9 utilizando MCM-48, SBA-1, SBA-15 y KIT-6 como plantillas. (J. Phys. Chem. B, 103, 37, 1999.) CMK-3 es una estructura hexagonal bidimensional con una distribución estrecha del tama?o de poro, área superficial específica alta (1000-2000 m2 / g), volumen de poro grande 1.35 cm3 / g) y fuerte resistencia a ácidos y álcalis, es un buen portador de catalizador.

Serie FDU

La serie FDU es corta para la Universidad de Fudan y es el trabajo realizado por el maestro Zhao Dongyuan después de regresar a la Universidad de Fudan. FDU es una serie de resinas fenólicas sintetizadas por el método de plantilla blanda. Los materiales de carbono mesoporosos ordenados pueden sintetizarse mediante carbonización a alta temperatura y consisten en poros esféricos. Lo mismo es el uso de surfactante como agente director de estructura, el uso de precursores de resina fenólica como materia prima, mediante el método de autoensamblaje por evaporación del disolvente para obtener la estructura ordenada. (Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 7053-7045)

Serie STARBON

Starbon es el nombre del material de carbono mesoporoso. Porque el Starbon original fue sintetizado por investigadores de la Universidad de York mediante el método sol-gel de Starch y luego carbonizado. Por lo tanto, su nombre es Starbon, y registró la marca “Starbon”. El volumen de mesoporo Starbon de 2,0 cm3 / g, el área de superficie específica de 500 m2 / g, se puede utilizar como portador de catalizador, adsorción de gas o agente de purificación de agua. Ahora las materias primas de Starbon se pueden extender a pectina y ácido algínico.

Serie ZSM

ZSM es una abreviatura de Zeolite Socony Mobil, y ZSM-5 es un nombre comercial, que es la quinta zeolita encontrada por Socony Mobil Corporation. Sintetizado en 1975, Nature informó su estructura en 1978. ZSM-5 es un sistema ortorrómbico. Es un tipo de tamiz molecular de zeolita con canales transversales tridimensionales con alto contenido de silicio y anillos de cinco miembros. Es oleófilo e hidrófobo, tiene una alta estabilidad térmica e hidrotermal, y la mayoría de los poros tienen un diámetro de aproximadamente 0,55 nm de zeolita.

Serie AlPO

AlPO es la abreviatura de tamiz molecular de aluminofosfato microporoso libre de ácido, que es el "tamiz molecular de segunda generación" desarrollado por la empresa UOP de los Estados Unidos desde la década de 1980. Estos marcos de tamiz molecular están compuestos por una cantidad igual de tetraedros AlO4- y PO4- y son eléctricamente neutros y muestran propiedades catalizadoras de ácidos más débiles. Con la introducción de heteroátomos, el balance de carga original del marco de zeolita AlPO se puede descomponer, por lo que su acidez, rendimiento de adsorción y actividad catalítica mejoraron significativamente. La estructura estructural de AlPO4-5 pertenece al sistema hexagonal, con un canal principal de anillo típico de 12 miembros con un tama?o de poro de 0,76 nm, que es comparable al de los compuestos aromáticos.

Serie SAPO

SAPO es la abreviatura de Silicoaluminophosphate, SAPO-34 es el tamiz molecular que UCC informó por primera vez en 1982, y 34 es el código. El esqueleto de SAPO-34 está compuesto de PO2 +, SiO2, AlO2- y tiene canales transversales tridimensionales, diámetro de poro de ocho anillos y sitios ácidos moderados. Además, la separación por adsorción y la separación por membrana mostraron un excelente rendimiento. La composición de SAPO-11 es Si, P, Al y O de cuatro tipos, su composición se puede cambiar en una amplia gama, el contenido de silicio del producto varía con las condiciones de síntesis. SAPO-11 zeolita mesoporosa, con estructura unidimensional de diez anillos, en un agujero ovalado. El marco de tamiz molecular de SAPO tiene carga negativa y, por lo tanto, tiene cationes intercambiables y tiene acidez protónica. El tamiz molecular de SAPO puede usarse como adsorbente, catalizador y soporte de catalizador.

Hay varios otros materiales porosos que no se usan comúnmente:
MSU  (Michigan State University) es una serie de tamices moleculares mesoporosos desarrollados por Pinnavaia et al. De la universidad de Michigan. MSU-X (MSU-1, MSU-2 y MSU-3). MSU-V, MSU-G tienen una estructura en capas de vesículas multilamelares.

HMS

(Sílice mesoporosa hexagonal) es un tamiz molecular mesoporoso desarrollado por Pinnavaia et al., Que también es una estructura hexagonal con un bajo grado de orden.

APM

(mesoestructuras preparadas con ácido), una investigación inicial de Stucky et al., se prepararon en condiciones ácidas y fueron una extensión de la serie MCM de procesos sintéticos (medios alcalinos).
No solo el nombre es muy exclusivo, la aplicación de materiales porosos también es muy extensa, son:

1. membrana de separación de gas eficiente;

2. Proceso químico de la membrana catalítica;

3. Materiales de sustrato para sistemas electrónicos de alta velocidad;

4. precursores para materiales de comunicación óptica;

5. materiales de aislamiento térmico altamente eficientes;

6. electrodos porosos para pilas de combustible;

7. medios de separación y electrodos para baterías;

8. combustibles (incluidos el gas natural y el hidrógeno) del medio de almacenamiento;

9. Selección de absorbente de limpieza ambiental;

10. Filtro reutilizable especial. Estas aplicaciones tendrán un profundo impacto en las aplicaciones industriales y en la vida diaria de las personas.

Referencias1. J. Am. Chem Soc., 1992, 114 (27), págs. 10834-10843.2. Science 23 de enero de 1998: 279, 5350, 548-552.3. Materiales microporosos y mesoporosos 120 (2009) 447-453.4. Chem Commun., 2001, 713-714.5. Toro. Chem Soc. Jpn., 69, N ° 5 (1996) 6. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1993, 8, 680.7. Chem Commun., 2003, 2136-2137.8. J. Phys. Chem B, 103, 37, 1999.9. Angew Chem En t. Ed. 2005, 44, 7053-7059.