Триботехническое материаловедение и триботехнология. Денисова Н.Е - 222 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Рисунок 6.15 – Основные типы нанопористых материалов
Наличие большого числа мелких пор или каналов (их поперечный
размер может колебаться от 0,3...0,4 нм до единиц микрометров) придает
нанопористым материалам ряд особых физических свойств. Согласно
номенклатуре ИЮПАК (Международного Химического Союза) все пористые
материалы делятся на 3 класса: микропористые (характерный размер пор
R < 2 нм, мезопористые (2 <R<<50 нм) и макропористые (R > 50 нм)). Это
несколько отличается от принятой в материаловедении классификации
наноструктурированных материалов (см. рисунок 6.4) в сторону смещения всех
границ между названными группами в область меньших R. Однако само
разделение, его принципы и следствия остаются схожими. "Поверхностное" (во
всех смыслах этого слова) объяснение такой специфики состоит в том, что
свободная и доступная для взаимодействия с газами и жидкостями
поверхность может превышать таковую в сплошных твердых телах на порядки
величин и быть больше 1000 м
2
/г. Это ведет к улучшению условий для
гетерофазных химических и каталитических реакций, увеличению
сорбционной емкости и т.п. Однако простое увеличение удельной поверхности
далеко не исчерпывает причин повышения подобной активности
нанопористых материалов. Большое относительное число атомов,
находящихся на поверхности и в приповерхностных слоях с высокой
кривизной, может радикально изменить свойства самого материала, как и
свойства атомов и молекул, адсорбированных порами из окружающей среды.
Важной характеристикой пористых тел также является проницаемость
для газовых и жидких сред. При наноскопических поперечных размерах пор
она может стать различной для молекул разных форм и размеров, т.е.
нанопористые материалы могут использоваться в селективных молекулярных
ситах и фильтрах (рисунок 6.16).
           Рисунок 6.15 – Основные типы нанопористых материалов

      Наличие большого числа мелких пор или каналов (их поперечный
размер может колебаться от 0,3...0,4 нм до единиц микрометров) придает
нанопористым материалам ряд особых физических свойств. Согласно
номенклатуре ИЮПАК (Международного Химического Союза) все пористые
материалы делятся на 3 класса: микропористые (характерный размер пор
R < 2 нм, мезопористые (2  50 нм)). Это
несколько отличается от принятой в материаловедении классификации
наноструктурированных материалов (см. рисунок 6.4) в сторону смещения всех
границ между названными группами в область меньших R. Однако само
разделение, его принципы и следствия остаются схожими. "Поверхностное" (во
всех смыслах этого слова) объяснение такой специфики состоит в том, что
свободная и доступная для взаимодействия с газами и жидкостями
поверхность может превышать таковую в сплошных твердых телах на порядки
величин и быть больше 1000 м2/г. Это ведет к улучшению условий для
гетерофазных химических и каталитических реакций, увеличению
сорбционной емкости и т.п. Однако простое увеличение удельной поверхности
далеко не исчерпывает причин повышения подобной активности
нанопористых материалов. Большое относительное число атомов,
находящихся на поверхности и в приповерхностных слоях с высокой
кривизной, может радикально изменить свойства самого материала, как и
свойства атомов и молекул, адсорбированных порами из окружающей среды.
      Важной характеристикой пористых тел также является проницаемость
для газовых и жидких сред. При наноскопических поперечных размерах пор
она может стать различной для молекул разных форм и размеров, т.е.
нанопористые материалы могут использоваться в селективных молекулярных
ситах и фильтрах (рисунок 6.16).