¿Qué es el material mesoporoso?

Un material mesoporoso tiene aberturas dentro de su estructura que tienen entre 2 y 50 nanómetros (nm) de diámetro. En términos de porosidad, se encuentra entre material microporoso, que tiene aberturas de menos de 2 nm, y material macroporoso, que tiene aberturas de más de 50 nm. Uno de los principales materiales de esta clase es el sílice, y la mayoría de sus usos científicos provienen del llenado de los poros con un material secundario. Dado que las aberturas son tan pequeñas, el material mesoporoso causará respuestas diferentes dentro de los sistemas que el material secundario solo.

En ciencias físicas, un poro es una medida del espacio vacío. Un objeto poroso tiene una gran cantidad de vacío en comparación con su tamaño, mientras que un objeto sólido o denso no. En la mayoría de los casos, la importancia de los poros dentro de un material mesoporoso se basa en los poros superficiales y accesibles. Los vacíos completamente cerrados generalmente no son viables para su uso.

Meso es un prefijo que significa 'medio'. En este caso, el material mesoporoso recibe su nombre del hecho de que tiene poros más grandes que la clase debajo de él, pero más pequeño que la clase anterior. La razón por la cual este tamaño en particular es importante es simplemente su naturaleza intermedia. De alguna manera, actúa como un material pequeño más grande y de otras maneras, actúa como un material pequeño y grande, lo que le permite hacer cosas que las otras clases no pueden.

Si bien la mayoría de los materiales mesoporosos están basados ​​en sílice, también hay varios otros tipos. Varios metales o sus bases iniciales, como el estaño, el titanio o la alúmina, son mesoporosos. Estos metales a menudo son transitorios, lo que significa que son activamente, o tienen la posibilidad de convertirse en otra cosa. Como resultado, se utilizan en su lugar materiales de sílice mucho más estables y abundantes.

La mayoría de los usos de un material mesoporoso provienen de dos factores. Primero, los poros son lo suficientemente pequeños como para formar una porción comparativamente pequeña de toda la sustancia. Por lo tanto, cuando un sistema interactúa con el material, generalmente responde como si fuera puro, incluso si hay sustancias secundarias transportadas con él. En segundo lugar, el área superficial relativa de la sustancia es mucho mayor de lo que indicaría su tamaño. Esto permite que grandes cantidades de material se muevan dentro del mismo tamaño físico en comparación con el material microporoso.

Los trabajos principales de un material mesoporoso común se dividen en dos categorías: transporte y filtración. Para trabajos de transporte, los poros del material se llenan con una sustancia secundaria y se liberan. Estos materiales interactuarán con su entorno como el material principal y el material secundario simplemente se desplazará. Para la filtración, el proceso funciona a la inversa: el material puro se libera en un sistema donde los materiales secundarios ingresan a los poros. Esto crea un método simple para eliminar materiales específicos de una mezcla en reposo.