Un nuevo método de análisis de la forma de los poros basado en la técnica controlada por adsorción Xe-NMR

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Nanotecnología
• Química Física

Sus antecedentes:

• La determinación de las formas de los poros en los materiales cristalinos está establecida, pero es un desafío para los materiales nanoporosos amorfos.
• El trabajo previo validó el 129Xe-NMR controlado por adsorción para la evaluación del tamaño de los poros en carbonos porosos en forma de hendidura.

Objetivo del estudio:

• Investigar el potencial del 129Xe-NMR controlado por adsorción para el análisis de la forma de los poros en materiales nanoporosos amorfos.
• Para diferenciar las formas de los poros (slit vs. cilíndrico) y analizar la conectividad de los poros utilizando 129Xe-NMR.

Principales métodos:

• Se utilizó la espectroscopia 129Xe-NMR controlada por adsorción en diversos materiales nanoporosos basados en carbono y sílice.
• Características de los poros analizadas utilizando la relación entre el volumen de los poros y la superficie específica (V/SSA) y su inverso (SSA/V).
• Los datos de RMN 129Xe se correlacionaron con la geometría de los poros y las interacciones sólido-fluido a través de los cálculos de Lennard-Jones.

Principales resultados:

• Distintos gráficos δS-SSA/V distinguen entre materiales nanoporosos cilíndricos y en forma de hendidura.
• Los poros cilíndricos mostraron valores de δS más altos que los poros en forma de hendidura con tamaños de poro equivalentes, lo que indica interacciones más fuertes.
• Los gráficos δS-V/SSA revelaron correlaciones distintas para diferentes series de materiales, lo que refleja los gradientes de conectividad de los poros.

Conclusiones:

• El 129Xe-NMR controlado por adsorción es una técnica prometedora para analizar la forma de los poros en materiales nanoporosos amorfos.
• El método evalúa efectivamente el tamaño, la forma y la conectividad de varios tipos de materiales nanoporosos.
• Este avance ofrece nuevas posibilidades para caracterizar nanomateriales complejos.