Kit di costruzione per materiali porosi | materiali npg asia

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Anonim

Le nanoparticelle monodisperse sono utilizzate come elementi costitutivi in ​​una nuova e versatile preparazione di strutture mesoporose.

I materiali mesoporosi sono generalmente realizzati con metodi di templating o mediante l'assemblaggio di componenti molecolari in strutture metallo-organiche. L'applicazione di queste strategie alla sintesi di metalli mesoporosi, solfuri metallici e selenidi rimane tuttavia impegnativa a causa della loro reattività chimica e comportamento termico. Ora, Yadong Li e colleghi dell'Università di Tsinghua hanno realizzato strutture mesoporose con queste composizioni usando le nanoparticelle corrispondenti come blocchi strutturali. 1

Per consentire la fabbricazione di materiali porosi ben ordinati, le nanoparticelle devono essere altamente monodisperse. Questi elementi costitutivi uniformi utilizzano la tecnologia del tensioattivo per autoassemblarsi in sfere colloidali con una disposizione tridimensionale a traliccio. Quindi, le sfere vengono calcinate — riscaldate a 300 ° C in atmosfera di argon — per rimuovere i tensioattivi e formare il prodotto mesoporoso.

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Fig. 1: Un'immagine TEM ad alta risoluzione di sfere colloidali Ag, AgS e AgSe.

Li e colleghi hanno dimostrato il metodo usando nanoparticelle di Ag, AgS e AgSe come materiali di partenza, tuttavia, il vantaggio del loro approccio è l'indipendenza della composizione chimica delle particelle. "Se sei in grado di realizzare nanocristalli monodispersi di un materiale, allora dovrebbe essere possibile ottenere i corrispondenti prodotti mesoporosi", afferma Li. In effetti, la strategia sintetica è stata adattata con successo per produrre materiali ossidi metallici mesoporosi da "atomi artificiali" come NiO, MnO e ZnO. 2

Gli elementi costitutivi Ag, AgS e AgSe possono essere realizzati mediante un percorso semplice ed efficiente che può essere scalato senza alcun effetto dannoso per la qualità e la resa del prodotto. La dimensione dei nanocristalli, che può essere controllata dal tempo di reazione, determina la dimensione dei pori e la loro monodispersità determina il grado di ordine dei pori.

Li e colleghi stanno ora tentando di produrre fluoruri e fosfuri mesoporosi. "Inoltre, vorremmo ottimizzare la dimensione dei pori da micro- a meso- a macro, nonché sintetizzare materiali mesoporosi ibridi mescolando due o più tipi di cristalli nel processo di assemblaggio", afferma Li.

Secondo il gruppo di Pechino, i materiali mesoporosi prodotti da questa nuova via mostrano elevata porosità, buona cristallizzazione e stabilità termica, di conseguenza, mostrano risultati promettenti in varie applicazioni tra cui catalisi e batterie agli ioni di litio.

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Questo momento saliente della ricerca è stato approvato dall'autore dell'articolo originale e tutti i dati empirici contenuti all'interno sono stati forniti da detto autore.