Нанопористі матеріали

НАНОПО́РИСТІ МАТЕРІА́ЛИ — консолідовані нано­структурні матеріали, своєрідними елементами структури яких є пори. Від­повід­но до номенклатури IUPAC прийнято роз­різняти мікропористі матеріали (< 2 нм), мезопористі матеріали (2–50 нм) і макропористі матеріали (> 50 нм). Роз­мір пор часто залежить від роз­мірів зерен, агломератів наночасток, острівців тонких плівок і технології отрима­н­ня матеріалу. Роз­мір пор, роз­поділ їх за роз­мірами, регулярність або хаотичність їх роз­поділу за обсягом — всі ці параметри істотно впливають на властивості нано­структур. матеріалів. Пори, що залишилися в потрій. стиках, на внутр. кордонах роз­ділу, в обсязі зерен — ознаки стохастич. пористої структури. Летючі речовини, такі як полімери або не­стабіл. домішки, що виділяють гази, після від­палу зберігають пористу структуру регулярну або стохастичну. Цілеспрямоване створе­н­ня регуляр. пористих структур із за­даними роз­міром і формою порами є одним із найважливіших напрямів досліджень. Пори є рівноправ. елементами структури, вони як і зерна та границі зерен здатні впливати на роз­мірні ефекти у властивостях нано­структур. матеріалів. Так, суперпарамагнітні частки оксиду заліза, пере­буваючи в умовах обмеженого простору мезопор діамагніт. аморф. матриці, стають феромагнітними. Загалом наноматеріали з пори­стою структурою, організованою спец. чином (напр., матриця з регулярно роз­таш. порами однак. роз­міру), є досить роз­виненим класом гібрид. матеріалів. Створе­н­ня мезопористих структур можливе шляхом взаємодії орган. і неорган. речовин, у процесах типу золь–гель або синтезу в емульсіях. Напр., блок-сополі­мери зручні для приготува­н­ня мезопористих матеріалів з великим роз­міром пор (> 30 нм). Оксидні мезопористі матриці можуть бути отримані шляхом тополог. фазових пере­ходів від ламелярних до гексагональних і далі до щільних упакувань із кубіч. симетрією.

Завантажити статтю