مواد مزوحفره دستهای جدید از مواد متخلخل هستند که با اندازه منافذ مشخص خود در بازه ۲ تا ۵۰ نانومتر شناخته میشوند. این بازه اندازه، که توسط اتحادیه بینالمللی شیمی محض و کاربردی (IUPAC) به عنوان مزوحفرهای طبقهبندی شده است، آنها را بین مواد میکروحفرهای <۲ نانومتر و مواد ماکروحفرهای >۵۰ نانومتر قرار میدهد. ویژگیهای ساختاری منحصر به فرد این مواد، از جمله سطح ویژه بالا که اغلب بیش از ۱۰۰۰ متر مربع بر گرم است، تخلخل کنترلشده و پایداری شیمیایی و حرارتی عالی، آنها را برای کاربردهای متنوعی بسیار کاربردی میکند. این مواد معمولاً با استفاده از عوامل قالب گذار نرم ، مانند سورفکتانتها یا کوپلیمرهای سنتز میشوند .سورفکتانتها به عنوان عوامل هدایتکننده ساختار عمل کرده و با تشکیل میسلها، چینش منافذ را الگو میدهند. غلظت، نوع و خواص مولکولی آنها به طور قابل توجهی اندازه، شکل و توزیع منافذ نهایی را تحت تأثیر قرار میدهد. در میان این عوامل، نسبت Si/Surfactant یک پارامتر کلیدی در تعیین ویژگیهای ساختاری مواد مزوحفره سیلیکا است
نسبت Si/Surfactant مستقیماً بر اندازه منافذ، چینش، ضخامت دیواره و تشکیل مزوفاز تأثیر میگذارد. نسبت Si/Surfactant کمتر، معمولاً به دلیل وجود میسلهای اضافی سورفکتانت، منجر به منافذ کوچکتر میشود، در حالی که نسبتهای بالاتر باعث ایجاد منافذ بزرگتر میشوند، زیرا سیلیکا بیشتری اطراف هر میسل رسوب میکند. این نسبت همچنین بر نظم منافذ تأثیر میگذارد، زیرا برای حفظ چینش منظم، مانند ساختارهای ششگوش مشاهده شده مانند MCM-41، تعادلی بهینه لازم است. مقدار ناکافی سیلیکا ممکن است ساختار را ناپایدار کند، در حالی که سیلیکا بیش از حد میتواند منجر به منافذ نامنظم یا فروپاشی ساختار شود. علاوه بر این، ضخامت دیواره مواد مزوحفره با افزایش محتوای سیلیکا افزایش مییابد، که پایداری ساختاری را بهبود میبخشد اما ممکن است حجم منافذ و سطح ویژه را کاهش دهد. مزوفاز، مانند چینشهای ششگوش یا مکعبی، نیز تحت تأثیر این نسبت قرار میگیرد، که بهینهسازی آن را برای کاربردهای خاص ضروری میکند.
انواع رایج مواد مزوحفره شامل سیلیکای مزوحفرهای مانند MCM-41 و SBA-15 با چینش منظم منافذ، کربنهای مزوحفرهای مانند CMK-3 که به دلیل رسانایی الکتریکی و پایداری حرارتی خود شناخته شدهاند، و همچنین اکسیدهای فلزی مزوحفرهای مانند TiO₂ و Al₂O₃ هستند که در کاربردهایی مانند فوتوکاتالیز و حسگرهای گازی استفاده میشوند. علاوه بر این، مواد مزوحفره ترکیبی که شامل اجزای آلی و معدنی هستند، برای استفادههای تخصصی مانند زیستحسگری و سیستمهای هوشمند تحویل دارو توجه بیشتری به خود جلب کردهاند.کربنهای مزوحفره به ویژه در سیستمهای ذخیره انرژی مانند باتریها و ابرخازنها به دلیل رسانایی عالی و چگالی انرژی بالا ارزشمند هستند. رفع آلودگی محیط زیست نیز حوزه مهم دیگری است، زیرا این مواد میتوانند آلایندههایی مانند فلزات سنگین و رنگهای آلی را به طور مؤثر جذب کنند.
در مجموع، مواد مزوحفره سنگبنای علم مواد مدرن هستند و با ویژگیهای خارقالعاده خود پیشرفتهایی در زمینههایی مانند مراقبتهای بهداشتی، انرژی و پایداری محیطی را ممکن کردهاند. با تحقیقات مداوم برای بهبود سنتز، عملکرد و مقیاسپذیری آنها، این مواد آماده هستند تا برخی از چالشهای مهم علمی و صنعتی را برطرف کنند.
شروع ارسال چکیده مقالات
1403/11/15آخرین مهلت ارسال چکیده مقالات
1404/02/15 23 روزاعلام نتایج داوری به نویسندگان
1404/03/15 54 روزالی
1404/04/15 85 روزشروع ثبت نام در کنفرانس
1404/04/15 85 روزآخرین مهلت ثبت نام در کنفرانس
1404/05/15 116 روزشروع کنفرانس
1404/06/04 136 روزالی
1404/06/05 137 روز