Síntesis de NiO mesoporoso ordenado con paredes cristalinas y una distribución bimodal del tamaño de los poros

Área de la Ciencia:

• Ciencia e Ingeniería de Materiales Ciencia e Ingeniería de Materiales.
• Nanotecnología La nanotecnología es la nanotecnología.
• Química del estado sólido.

Sus antecedentes:

• La síntesis de materiales mesoporosos ordenados con grandes poros (>10 nm) a través de plantillas duras ha sido un desafío.
• Los métodos anteriores se basaban en plantillas de paredes gruesas difíciles de sintetizar, lo que limitaba la escalabilidad y el control.
• Las estrategias de plantillación dura existentes luchan por lograr distribuciones de tamaño de poro bimodales controladas.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo enfoque sintético para sólidos mesoporosos con estructuras porosas ordenadas y bimodales.
• Para lograr grandes mesoporos (11 nm) sin depender de plantillas de paredes gruesas.
• Para controlar la distribución del tamaño de los poros y el grosor de la pared de los mesoporos 3D cúbicos de óxido de níquel (NiO).

Principales métodos:

• Síntesis de un sólido mesoporoso con paredes cristalinas y una estructura de poros ordenada.
• Utilizó una plantilla KIT-6 y controló el puente microporoso entre mesoporos.
• Variado grosor de pared de la estructura mesoporosa 3D cúbica de NiO.

Principales resultados:

• Se sintetizó con éxito un material con una distribución bimodal del tamaño de los poros (3,3 nm y 11 nm).
• Se demostró que la formación de grandes poros depende del control de los puentes microporosos, no del grosor de la pared de la plantilla.
• Se logró un control sobre la proporción relativa de los dos tamaños de poro y el variado grosor de la pared de NiO.

Conclusiones:

• Una nueva estrategia de plantillación dura permite la síntesis de materiales mesoporosos con distribuciones controladas del tamaño de los mesoporos grandes y las distribuciones bimodales del tamaño de los poros.
• El método ofrece una vía para diseñar la arquitectura de los poros independientemente del grosor de la pared de la plantilla.
• La caracterización magnética preliminar sugiere el potencial para aplicaciones que involucran fenómenos magnéticos como el superparamagnetismo.