Revisão teórica da interconectividade de materiais porosos hierárquicos - caracterização por adsorção física
| Autor: | Brescia, Enil Almeida, Vasconcelos, Wander Luiz |
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| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2022 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | The Journal of Engineering and Exact Sciences; Vol. 8 No. 1 (2022); 13502-01-15e The Journal of Engineering and Exact Sciences; Vol. 8 Núm. 1 (2022); 13502-01-15e The Journal of Engineering and Exact Sciences; v. 8 n. 1 (2022); 13502-01-15e The Journal of Engineering and Exact Sciences Universidade Federal de Viçosa (UFV) instacron:UFV |
| ISSN: | 2527-1075 |
| Popis: | Hierarchically structured materials, with various levels of porosity, have been researched due to their properties, such as high surface area, accessibility to active sites and controlled mass diffusion. Characterization of these materials to determine pore size, surface area and pore size distribution is necessary for selection and performance optimization in many industrial applications (catalysis, adsorption, separation, energy and biochemistry). This review presents important aspects for the structural characterization of porous materials by gas adsorption, focusing on the interconnectivity of micro-mesopores. The general fundamentals of adsorption for the characterization of materials using independent pore model and development of theoretical and experimental studies for the characterization of materials with interconnected pores, illustrated with the characterization by advanced adsorption, were presented. In recent years, the progress in the synthesis of mesoporous materials, advances in experimental techniques and commercial instrumentation, microscopic approaches and computational methods have shown a great development in research to understand the structure-property relationship of these hierarchical materials. Gas adsorption is the most used method to characterize porous solids and is well established for independent pore modeling. However, the challenge for the development of models for interconnected pores persists. In materials with disordered pores, more research effort in the development of experimental techniques and molecular simulation is needed to understand the behavior of these heterogeneous materials. Os materiais hierarquicamente estruturados, apresentando vários níveis de porosidades, têm sido pesquisados, devido às suas propriedades, como área superficial elevada, acessibilidade para sítios ativos e controlada difusão de massa. A caracterização desses materiais para determinação do tamanho dos poros, área superficial e distribuição de tamanho de poros é necessária para seleção e otimização do desempenho em muitas aplicações industriais (catálise, adsorção, separação, energia e bioquímica). Esta revisão apresenta os aspectos importantes para a caracterização estrutural de materiais porosos por adsorção de gás, com foco na interconectividade de micro-mesoporos. São apresentados os fundamentos gerais da adsorção para caracterização de materiais utilizando o modelo de poros independentes e o desenvolvimento de estudos teóricos e experimentais para caracterização de materiais com poros interconectados, ilustrados com a caracterização por adsorção avançada. Nos últimos anos, o progresso nas sínteses de materiais mesoporosos, os avanços nas técnicas experimentais e da instrumentação comercial, as abordagens microscópicas e os métodos computacionais, resultaram em um grande desenvolvimento na pesquisa para compreender a relação estrutura-propriedade desses materiais hierárquicos. A adsorção de gás é o método mais usado para caracterizar sólidos porosos e está bem estabelecida para modelo de poros independentes. Persiste, no entanto, o desafio para o desenvolvimento de modelos para poros interconectados. Em materiais com poros desordenados, mais esforço de pesquisa no desenvolvimento de técnicas experimentais e de simulação molecular é necessário para compreender o comportamento destes materiais heterogêneos. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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