{"id":3756,"date":"2019-05-25T01:27:54","date_gmt":"2019-05-25T01:27:54","guid":{"rendered":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/?p=3756"},"modified":"2020-05-07T07:46:20","modified_gmt":"2020-05-07T07:46:20","slug":"14-common-types-of-porous-materials","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/14-tipos-comunes-de-materiales-porosos\/","title":{"rendered":"14 tipos comunes de materiales porosos"},"content":{"rendered":"
\n

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\u00f1o de poro; Seg\u00fan la \u00faltima definici\u00f3n, 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, \u00bfde d\u00f3nde provienen los nombres de estos materiales para agujeros?<\/p>\n\n\n\n

Serie MCM<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

MCM es la abreviatura de Mobil Composition of Matter. Principalmente por los investigadores de Mobil Oil, utilizando silicato de etilo como fuente de silicio, sintetizado por un m\u00e9todo de plantilla suave a base de micelas. MCM Los mosqueteros son MCM-41, MCM-48 y MCM-50. MCM-41 es una estructura mesoporosa hexagonal, la disposici\u00f3n de un mesoporo cil\u00edndrico regular hecho de estructura de poro unidimensional. Di\u00e1metro de mesoporo ajustable entre 2-6.5 nm, \u00e1rea de superficie espec\u00edfica grande. En comparaci\u00f3n con los tamices moleculares, no hay sitios de \u00e1cido de Bronsted en MCM-41. Debido a su pared delgada y al bajo tipo de cambio de las unidades de silicio, los enlaces Si-O se hidrolizan y reticulan en agua hirviendo, lo que resulta en da\u00f1os estructurales. Por lo tanto, la estabilidad t\u00e9rmica no es buena. Los primeros art\u00edculos sobre la s\u00edntesis 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), p\u00e1gs. 10834-10843.) MCM-48 tiene una estructura celular interconectada tridimensionalmente. MCM-50 es una estructura laminar y solo puede denominarse "mesoestructura" en lugar de "mesoporosa" ya que la estructura laminar se colapsa al eliminar la capa formadora de tensioactivo, y como no hay poro, esto no es Profundo. <\/strong><\/p>\n\n\n\n

\"\"
Figura 1 Diagrama del mecanismo de s\u00edntesis MCM-41, el tensioactivo utilizado es un tensioactivo ani\u00f3nico<\/strong> <\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Serie de la SBA<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

SBA es la abreviatura de Santa B\u00e1rbara 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 despu\u00e9s de hacer un estudio de posgrado en Santa B\u00e1rbara, Universidad de California, EE. UU. Fue publicado en Science ese a\u00f1o y ha sido citado m\u00e1s de 10,000 veces ( Science 23 de enero de 1998: 279, 5350, 548-552.). La serie SBA de materiales de s\u00edlice mesoporosos se sintetiza utilizando un m\u00e9todo de plantilla blanda que utiliza un tensioactivo de tipo bloque; Su tama\u00f1o de poro es ajustable en el rango de 5-30 nm. SBA-15 consiste en una serie de canales cil\u00edndricos 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 m\u00e1s gruesas de SBA-15, la estabilidad hidrot\u00e9rmica 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 calcinaci\u00f3n, dando como resultado una estructura microporosa.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Figura 2 (izquierda) Imagen TEM de SBA-15 con diferentes tama\u00f1os de poro. El extremo hidrof\u00f3bico del tensioactivo tribloque (derecho) entrar\u00e1 en las paredes de los poros de la s\u00edlice formada. Despu\u00e9s de la calcinaci\u00f3n, los microporos<\/strong> <\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Serie HMM<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

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 esf\u00e9rico con un tama\u00f1o de poro de 4-15 nm y un di\u00e1metro exterior ajustable de 20-80 nm. En la etapa de s\u00edntesis, los autores primero forman gotas de emulsi\u00f3n a trav\u00e9s de la soluci\u00f3n mixta de aceite \/ agua \/ surfactante y luego hacen crecer el silicio con las part\u00edculas de poliestireno generadas in situ como plantilla, lo que resulta en s\u00edlice mesoporosa esf\u00e9rica despu\u00e9s de que se retira la plantilla. (Materiales microporosos y mesoporosos 120 (2009) 447-453.)<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Figura 3 Diagrama del mecanismo de s\u00edntesis HMM e im\u00e1genes SEM y TEM del producto<\/strong> <\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Serie TUD<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

TUD significa Technische Universiteit Delft, tambi\u00e9n conocida como Delft University of Technology. En la micrograf\u00eda electr\u00f3nica, TUD-1 aparece como una espuma con un \u00e1rea superficial de 400-1000 m2 \/ gy un mesoporo sintonizable entre 2.5 y 25 nm. En la s\u00edntesis de materiales, no hay surfactante, y la trietilamina se usa como agente molde org\u00e1nico. La estructura de poros se puede controlar ajustando la proporci\u00f3n de agente de plantilla org\u00e1nica y fuente de silicio. (Chem. Commun., 2001, 713-714)<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Figura 4 (izquierda) Imagen SEM de TDU-1, (derecha) Material de carbono mesoporoso sintetizado con TDU-1 como plantilla dura<\/strong> <\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Serie FSM<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

FSM es la abreviatura de hojas plegadas de materiales mesoporosos. La traducci\u00f3n literal de su nombre es, hoja plegada de material mesoporoso. La s\u00edntesis de FSM es la s\u00edntesis 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 distribuci\u00f3n estrecha del tama\u00f1o de poro del material de s\u00edlice mesoporosa hexagonal tridimensional. El FSC tiene una superficie espec\u00edfica de 650-1000 m2 \/ gy un tama\u00f1o de poro de 1.5-3 nm. (Bull. Chem. Soc. Jpn., 69, N \u00b0 5 (1996))<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Figura 5 Diagrama TEM del FSM<\/strong> <\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Serie KIT<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

KIT no encontr\u00f3 una declaraci\u00f3n muy oficial, probablemente la abreviatura del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnolog\u00eda de Corea. Tambi\u00e9n perteneciente al material de s\u00edlice mesoporoso ordenado, diferente de la estructura de poro unidireccional SBA-15 (p6mm c\u00fabico), KIT-6 (la3d c\u00fabico) tiene una estructura mesoporosa c\u00fabica interconectada. En la s\u00edntesis de KIT-6, se us\u00f3 una mezcla de tensioactivo tribloque (EO20PO70EO20) y butanol como agente director de estructura. KIT-6 tama\u00f1o de poro ajustable en 4-12 nm, el \u00e1rea de superficie espec\u00edfica de 960-2200 m2 g-1. (Chem. Commun., 2003, 2136-2137)<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Figura 6 (izquierda) Diagrama de estructura de SBA-15 p6mm y KIT-6 la3d, (derecha) Imagen TEM de KIT-6<\/strong> <\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Serie CMK<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

El m\u00e9todo com\u00fan para sintetizar carbono mesoporoso es el m\u00e9todo 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 cat\u00e1lisis de \u00e1cido 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 logr\u00f3 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 distribuci\u00f3n estrecha del tama\u00f1o de poro, \u00e1rea superficial espec\u00edfica alta (1000-2000 m2 \/ g), volumen de poro grande 1.35 cm3 \/ g) y fuerte resistencia a \u00e1cidos y \u00e1lcalis, es un buen portador de catalizador.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Figura 7 Imagen TEM de CMK-1 y CMK-3<\/strong> <\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Serie FDU<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

La serie FDU es corta para la Universidad de Fudan y es el trabajo realizado por el maestro Zhao Dongyuan despu\u00e9s de regresar a la Universidad de Fudan. FDU es una serie de resinas fen\u00f3licas sintetizadas por el m\u00e9todo de plantilla blanda. Los materiales de carbono mesoporosos ordenados pueden sintetizarse mediante carbonizaci\u00f3n a alta temperatura y consisten en poros esf\u00e9ricos. Lo mismo es el uso de surfactante como agente director de estructura, el uso de precursores de resina fen\u00f3lica como materia prima, mediante el m\u00e9todo de autoensamblaje por evaporaci\u00f3n del disolvente para obtener la estructura ordenada. (Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 7053-7045)<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Figura 8 FDU-15 y FDU-16 despu\u00e9s de la carbonizaci\u00f3n a alta temperatura.<\/strong> <\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Serie STARBON<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Starbon es el nombre del material de carbono mesoporoso. Porque el Starbon original fue sintetizado por investigadores de la Universidad de York por el m\u00e9todo sol-gel de Starch y luego carbonizado. Por lo tanto, su nombre es Starbon, y registr\u00f3 la marca "Starbon". El volumen de mesoporos de Starbon de 2.0 cm3 \/ g, el \u00e1rea de superficie espec\u00edfica de 500 m2 \/ g, se puede usar como soporte de catalizador, adsorci\u00f3n de gas o agente de purificaci\u00f3n de agua. Ahora las materias primas de Starbon pueden extenderse a la pectina y al \u00e1cido alg\u00ednico.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Figura 9 (izquierda) Paso de s\u00edntesis de Starbon, (derecha) Imagen SEM de Starbon<\/strong> <\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Serie ZSM<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

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 inform\u00f3 su estructura en 1978. ZSM-5 es un sistema ortorr\u00f3mbico. Es un tipo de tamiz molecular de zeolita con canales transversales tridimensionales con alto contenido de silicio y anillos de cinco miembros. Es ole\u00f3filo e hidr\u00f3fobo, tiene una alta estabilidad t\u00e9rmica e hidrotermal, y la mayor\u00eda de los poros tienen un di\u00e1metro de aproximadamente 0,55 nm de zeolita.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Figura 10 TPABr sintetizado ZSM-5<\/strong> <\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Serie AlPO<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

AlPO es la abreviatura de tamiz molecular de aluminofosfato microporoso libre de \u00e1cido, que es el "tamiz molecular de segunda generaci\u00f3n" desarrollado por la Compa\u00f1\u00eda UOP de los Estados Unidos desde la d\u00e9cada de 1980. Estos marcos de tamiz molecular est\u00e1n compuestos de una cantidad igual de tetraedros de AlO4 y PO4 y son el\u00e9ctricamente neutros y muestran propiedades catalizadoras de \u00e1cidos m\u00e1s d\u00e9biles. Con la introducci\u00f3n de los hetero\u00e1tomos, el equilibrio de carga original de la estructura de zeolita AlPO puede descomponerse, de modo que su acidez, rendimiento de adsorci\u00f3n y actividad catal\u00edtica mejoraron significativamente. La estructura marco de AlPO4-5 pertenece al sistema hexagonal, con un canal principal de anillo t\u00edpico de 12 miembros con un tama\u00f1o de poro de 0,76 nm, que es comparable al de los arom\u00e1ticos.<\/p>\n\n\n\n

Serie SAPO<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

SAPO es la abreviatura de Silicoaluminophosphate, SAPO-34 es el tamiz molecular que UCC inform\u00f3 por primera vez en 1982, y 34 es el c\u00f3digo. El esqueleto de SAPO-34 est\u00e1 compuesto de PO2 +, SiO2, AlO2- y tiene canales transversales tridimensionales, di\u00e1metro de poro de ocho anillos y sitios \u00e1cidos moderados. Adem\u00e1s, la separaci\u00f3n por adsorci\u00f3n y la separaci\u00f3n por membrana mostraron un excelente rendimiento. La composici\u00f3n de SAPO-11 es Si, P, Al y O de cuatro tipos, su composici\u00f3n se puede cambiar en una amplia gama, el contenido de silicio del producto var\u00eda con las condiciones de s\u00edntesis. 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 prot\u00f3nica. El tamiz molecular de SAPO puede usarse como adsorbente, catalizador y soporte de catalizador.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Figura 11 Imagen SEM de SAPO-11 con un tiempo de cristalizaci\u00f3n de 48 h<\/strong> <\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n


Hay varios otros materiales porosos que no se usan com\u00fanmente:
MSU <\/strong> (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 ves\u00edculas multilamelares.<\/p>\n\n\n\n

HMS <\/strong><\/h2>\n\n\n\n

(S\u00edlice mesoporosa hexagonal) es un tamiz molecular mesoporoso desarrollado por Pinnavaia et al., Que tambi\u00e9n es una estructura hexagonal con un bajo grado de orden.<\/p>\n\n\n\n

APM<\/strong> <\/h2>\n\n\n\n

(mesoestructuras preparadas con \u00e1cido), una investigaci\u00f3n inicial de Stucky et al., se prepararon en condiciones \u00e1cidas y fueron una extensi\u00f3n de la serie MCM de procesos sint\u00e9ticos (medios alcalinos).
No solo el nombre es muy exclusivo, la aplicaci\u00f3n de materiales porosos tambi\u00e9n es muy extensa, son:<\/p>\n\n\n\n

1. membrana de separaci\u00f3n de gas eficiente;<\/p>\n\n\n\n

2. Proceso qu\u00edmico de la membrana catal\u00edtica;<\/p>\n\n\n\n

3. Materiales de sustrato para sistemas electr\u00f3nicos de alta velocidad;<\/p>\n\n\n\n

4. precursores para materiales de comunicaci\u00f3n \u00f3ptica;<\/p>\n\n\n\n

5. materiales de aislamiento t\u00e9rmico altamente eficientes;<\/p>\n\n\n\n

6. electrodos porosos para pilas de combustible;<\/p>\n\n\n\n

7. medios de separaci\u00f3n y electrodos para bater\u00edas;<\/p>\n\n\n\n

8. combustibles (incluidos el gas natural y el hidr\u00f3geno) del medio de almacenamiento; <\/p>\n\n\n\n

9. Selecci\u00f3n de absorbente de limpieza ambiental;<\/p>\n\n\n\n

10. Filtro reutilizable especial. Estas aplicaciones tendr\u00e1n un profundo impacto en las aplicaciones industriales y en la vida cotidiana de las personas.<\/p>\n\n\n\n


Referencias<\/strong>1. J. Am. Chem Soc., 1992, 114 (27), p\u00e1gs. 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 \u00b0 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. <\/p>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

UPAC separates pores into micropores (<2 nm), mesopores or mesopores (2 to 50 nm), macropores (> 50 nm) according to the pore size scale; according to the latest definition, the pores are subdivided into Micropores (<0.7 nm) and micropoles (0.7-2 nm), while wells below 100 nm are collectively referred to as nanopores. So how are…<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":19668,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[79],"tags":[],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/141d2f_1ad683ac089a4a8dbd58302eb2e8e348-mv2.webp_-1.jpg","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3756"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3756"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3756\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/19668"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3756"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3756"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=3756"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}