메소폴러스 물질

Mesoporous material
(a)를 [1]따라 (b)채널 방향에 수직인 질소를 함유한 질서 있는 메소폴러스 카본(N-OMC)의 전자 현미경 화상.

IUPAC 명명법에 [3]따르면 메소폴러스 물질(또는 슈퍼 나노폴러스)은 직경이 2~50 nm인 모공을 포함하는 나노폴러스 물질입니다.IUPAC는 이에 비해 미세공극물질을 지름 2nm 미만의 기공을 가진 물질로, 매크로공극물질을 지름 50nm 이상의 기공을 가진 물질로 정의한다.

전형적인 메소폴러스 재료는 비슷한 크기의 메소포어를 가진 실리카와 알루미나를 포함한다.니오브, 탄탈, 티타늄, 지르코늄, 세륨 및 주석의 메소폴러스 산화물도 보고되었다.그러나 메소폴러스 소재의 대표주자는 메소폴러스 카본으로 에너지 저장 장치에 직접 [4]적용되고 있습니다.메소폴러스 카본은 메소포어 범위 내의 다공성을 가지며, 이는 비 표면적을 크게 증가시킨다.또 다른 매우 일반적인 메소폴러스 물질은 활성탄으로, 일반적으로 합성 조건에 따라 메소다공성과 미세공성을 모두 가진 탄소 골격으로 구성된다.

IUPAC에 따르면 메소폴러스 재료는 메소구조에서 무질서 또는 순서가 가능하다.결정성 무기재료에서 메소폴러스 구조는 격자 단위의 수를 현저하게 제한하고, 이는 고체 화학을 크게 변화시킨다.예를 들어 메소폴러스 전기활물질의 배터리 성능은 벌크구조와 [5]현저하게 다르다.

메소폴러스 재료(실리카)의 제조 방법은 [6][7][8]1970년경 특허를 받았으며,[10] 1968년부터의[9] Stöber 공정을 기반으로 한 방법은 2015년에도 여전히 사용되고 있다.그것은[11] 거의 눈치채지 못하고 [12]1997년에 재현되었다.메조폴러스 실리카 나노입자는 1990년 [13]일본 연구진에 의해 독립적으로 합성됐다.그것들은 나중에 Mobil Corporation 연구소에서도[14] 생산되었고 MCM-41이라고 [15]명명되었다.초기 합성 방법으로는 생성된 다공성의 2차 수준을 제어할 수 없었다.합성 중에 4차 암모늄 양이온과 실란화제를 사용한 경우에만 재료는 진정한 수준의 계층적 다공성과 향상된 텍스처 [16][17]특성을 보였다.메소폴러스 재료는 서로 다른 조직화된 메소구조 및 구성에서 [18]증발 유도 자가조립을 통해 박막 형태로 생성되었습니다.

그 후, 이 분야의 연구는 착실하게 성장해 왔다.예상되는 산업 용도의 주목할 만한 예는 촉매 작용, 흡착, 가스 감지, 배터리,[19] 이온 교환, 광학 및 태양광 발전이다.촉매 작용 분야에서 제올라이트는 유체 촉매 균열에서 사용하기 위한 성능을 개선하기 위해 촉매의 함수로서의 중다공성을 연구하는 새로운 주제입니다.

이 중다공성은 나노 크기 다공성의 분류를 의미하며, 메소포어는 다른 맥락에서 다르게 정의될 수 있다. 예를 들어,[20] 메소포어는 토양과 같은 다공질 집합의 맥락에서 크기가 30 μm ~ 75 μm인 공동으로 정의된다.

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레퍼런스

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