Abrir los poros: partículas con redes de poros jerárquicos totalmente accesibles mediante el control de la separación...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Nanotecnología
• Química Física

Sus antecedentes:

• Los materiales porosos jerárquicos ofrecen una gran superficie y un transporte de masas eficiente.
• La producción de macróporos y mesóporos accesibles a granel es un desafío.
• La síntesis de gotas de emulsión a menudo da como resultado capas de sílice que bloquean los poros.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método para crear partículas porosas jerárquicas con sistemas de poros accesibles.
• Para superar la limitación de la formación de una capa de sílice densa en la síntesis de gotas de emulsión.
• Para controlar las energías interfaciales para lograr estructuras de poros abiertos.

Principales métodos:

• Utilizando la descomposición espinodal inducida por la polimerización de polietilenglicol y ortosilicato de tetraetil.
• El uso de mezclas de tensioactivos para ajustar las energías interfaciales e inducir la humedad neutral.
• Realización de simulaciones de la red de Boltzmann para validar los hallazgos experimentales.

Principales resultados:

• Las condiciones de humedad neutrales (ángulo de contacto ~ 90°) evitan la formación de cáscaras.
• Se generan partículas porosas jerárquicas con sistemas de poros completamente abiertos e interconectados.
• Se consigue una porosidad controlada que oscila entre aproximadamente 200 y 6000 nm.

Conclusiones:

• El control de las energías interfaciales a través de mezclas de agentes tensioactivos es una estrategia clave para producir partículas porosas jerárquicas accesibles.
• La humedad neutra es esencial para eliminar las capas superficiales que bloquean los poros.
• El método desarrollado expande el potencial de los materiales porosos jerárquicos en catálisis, separación y adsorción.