前言:刚才用高压锅煮了一大锅绿豆大米汤,发现做饭和做实验还真挺象的啊。。。
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好,言规正传。
在前面的(一)中,俺忽悠了一下这个孔的结构。现在具体来白活白活多孔材料的尺度
分类。根据IUPAC的标准,多孔材料按照其孔径划分为三类:
(1)这个“阿一”呢,是孔径小于2个纳米的,被称为是微孔(microporous)。我们常
见的微孔材料,有大名鼎鼎的分子筛(molecular sieve, zeolite)还有活性炭。他们
的共同特征是具有超大的表面积,一般可达2000-3000 m2/g(BET法测得。有高人可能
会讲:BET测微孔材料表面积不准确!对!不过大家都这么测,所以为了统一标准和可
比较,就都这么搞)而且孔与孔之间高度联通。这就使得它们成为非常吸引人的催化剂
载体和吸附材料。(记得以前听说过什么“纳米冰箱”和“纳米防臭鞋垫”。不知道是
不是利用活性炭来吸附异�****************兀磕奈恢赖那敫破找幌拢�
(2)这个“阿二”呢,是孔径在2到50纳米之间的,称为中孔或介孔(mesoporous)。目
前已经商业化的介孔材料好像还不多。当然,有些经过特殊处理过的活性炭也具有很高
的mesoporosity。由于介孔材料的孔径大于分子筛,因此可以允许一些大的分子通过,
比如蛋白质等。这就使介孔材料较之微孔材料有了更广的应用范围。此外,通过表面修
饰(surface functionalization),介孔物质可以被扩展成为种类繁多的功能形材料。
由于孔径在几个纳米甚至更大的尺度,表面修饰引入的官能团不会阻塞颗粒的多孔表面
(与zeolite比较)。当孔径分布可控时,介孔催化剂还具有了象zeolite一样的选择性。
(3)这个“阿三”呢?(“阿三”?听起来有点耳熟啊。。。),时孔径大于50纳米
的多孔材料,一般成为“大孔”(有称“超孔”的吗?)。常见的大孔材料是---海
绵,树干,骨骼等。因为孔太大了,有的甚至达到微米和毫米量级,所以分子和溶液等
可以在大孔颗粒内部更为自由的穿梭,使得扩散效应对反应速度的影响降至很低的程度
。可见,这三种孔结构各有各的优势。因此,人们很自然得想到了制备复合孔结构--
-至少包括两种,来让它们优势互补。