基本介紹
- 中文名：介孔
- 外文名：Mesoporous
- 孔徑：2到50納米之間
- 特點：巨大比表面積和三維孔道結構
- 分類：矽系和非矽系
介孔材料,定義,研究意義,
介孔材料
定義
介孔材料是一種孔徑介於微孔與大孔之間的具有巨大比表面積和三維孔道結構的新型材料。
研究意義
介孔材料的研究和開發對於理論研究和實際生產都具有重要意義。它具有其它多孔材料所不具有的優異特性：具有高度有序的孔道結構；孔徑單一分布，且孔徑尺寸可在較寬範圍變化；介孔形狀多樣，孔壁組成和性質可調控；通過最佳化合成條件可以得到高熱穩定性和水熱穩定性。 它的誘人之處還在於其在催化，吸附，分離及光，電，磁等許多領域的潛在套用價值。
按照化學組成分類，介孔材料一般可分為矽系和非矽系兩大類。
矽系介孔材料孔徑分布狹窄，孔道結構規則，並且技術成熟，研究頗多。矽系材料可用催化，分離提純，藥物包埋緩釋，氣體感測等領域。矽系材料又可根據純矽和摻雜其他元素而分為兩類。進而可根據摻雜元素種類及不同的元素個數不同進行細化分類。雜原子的摻雜可以看作是雜原子取代了原來矽原子的位置，不同雜原子的引入會給材料帶來很多新的性質，例如穩定性的變化、親疏水性質的變化、以及催化活性的變化等等。
非矽系介孔材料主要包括過渡金屬氧化物、磷酸鹽和硫化物等。由於它們一般存在著可變價態，有可能為介孔材料開闢新的套用領域，展示矽系介孔材料所不能及的套用前景。例如：鋁磷酸基分子篩材料中部分P被Si取代後形成的矽鋁磷酸鹽(silicon-aluminophosphate，SAPOs)、架構中引入二價金屬的鋁磷酸鹽(metal-substituted AIPOs，MAPOs)已廣泛套用於吸附、催化劑負載、酸催化、氧化催化（如甲醇烯烴化、碳氫化合物氧化）等領域。內表面積大和孔容量高的活性炭，由於具有高的吸附量以及可從氣液中吸附不同類型的化合物等特性已成為主要的工業吸附劑。此外介孔碳製得的雙電層電容器材料的電荷儲量高於金屬氧化物粒子組裝後的電容量，更是遠高於市售的金屬氧化物雙電層電容器。二氧化鈦基介孔材料具有光催化活性強、催化劑載容量高的特點，其結構性能和表征方面的研究頗多。
