多孔金属材料
- 格式:ppt
- 大小:1.31 MB
- 文档页数:33
第22卷第2期延安教育学院学报Vol 122No 122008年6月Journal of Y anan College of EducationJun 12008浅谈多孔金属材料的应用郝刚领,杨能勋,田 炜,朱小敏(延安大学物理与电子信息学院,陕西延安716000)[摘 要] 多孔金属材料作为一类区别于致密材料的新型材料,具有高比强度、高比刚度、高强韧、高阻尼、高能量吸收等优良机械性能,以及减振、散热、吸声、电磁屏蔽、渗透性优等特殊性质,是一种性能优良的多功能工程材料,有着良好的应用前景,本文简要的介绍了多孔金属材料在一般工业领域、国防科技领域及环境保护领域的应用。
[关键词] 多孔金属材料;应用;工业领域;国防科技领域;环境保护领域[中图分类号] TH113 [文献标识码] A [文章编号] 1009-3001(2008)02-0069-02 1 引言所谓多孔金属材料是指一种金属骨架里分布着大量孔洞的新型材料,以多样化孔隙为特征的广义阻尼材料。
按其结构来分,可分为无序和有序两类,前者如泡沫材料,而后者主要是点阵材料。
按孔之间是否连通,可分为闭孔和通孔两类,前者含有大量独立存在的孔洞,后者则是连续畅通的三维多孔结构。
由于多孔材料的孔径可实现从毫米量级到微米甚至纳米量级的跃变,因而其微结构具有良好的可设计性,可根据不同的需求在制备前对其微细结构进行优化设计及多功能、多学科的协同设计。
与致密材料相比,多孔金属材料的物理特性主要体现在质轻、易着色、易加工、耐高温等方面,而其功能特性则体现在高阻尼、吸声与隔声、电磁屏蔽、冲击缓冲、隔热与散热、载体等[1]。
在我国,多孔金属材料的基础和应用研究也逐步得到重视和发展。
近年来,研究队伍不断壮大,在制备技术、结构和物性等方面的基础研究以及在各种民用和国防领域的应用研究均取得了一定的进展,已经引起我国政府、中科院和航空航天等部门的高度重视,尤其值得一提的是,我国在2005年立项的国家重大基础研究计划(973计划)“超轻多孔材料和结构创新构型的多功能化基础研究”,更是体现了对该类材料研究的重要性和迫切性。
试分析MOFs材料相较其他多孔材料结构与功能优势MOFs(金属有机骨架材料)是一类由金属离子和有机配体组成的多孔材料,具有高比表面积、可调控的孔径和丰富的化学功能。
与其他多孔材料相比,MOFs具有以下结构与功能的优势:1.高比表面积:MOFs具有非常高的比表面积,通常在1000m2/g以上。
这是由于MOFs的结构由金属离子和有机配体交联而成,形成了大量的孔道和表面活性位点。
高比表面积使得MOFs具有出色的吸附性能,可以用于气体储存、分离和吸附等方面。
2.可调控的孔径:MOFs的孔径大小可以通过选择不同的有机配体和金属离子来调控。
这种可调控性使得MOFs能够适应不同的分子尺寸,从而提高其在气体分离、催化和储能等领域的应用性能。
相比之下,传统的多孔材料如活性炭和硅胶的孔径大小较难调控。
3.丰富的化学功能:MOFs可通过调节其结构和组成元素,实现对材料的化学功能的调控。
这些功能包括催化活性、光学性能、电导率和磁性等。
例如,可以通过在MOFs结构中引入不同的金属离子和配体,来实现对MOFs光学响应的调控,从而扩展其在光电子器件和传感器中的应用。
4.可持续发展的合成方法:MOFs的合成方法相对简单,通常可以通过溶剂热法、溶剂蒸发法和水热法等低温合成方法制备。
此外,随着MOFs的广泛应用,越来越多的合成方法和工艺被开发出来,以提高MOFs的合成效率和可扩展性。
相比之下,其他多孔材料的制备方法常常依赖于高温烧结和化学气相沉积等昂贵的工艺。
5.可持续发展的应用性:MOFs在催化、气体吸附、储能和分离等领域具有广泛的应用潜力。
MOFs的合成方法和结构设计可以使其具有可持续发展的特性,如高效催化、低能源消耗和可循环利用等。
这使得MOFs在绿色化学和可持续发展方面有重要的应用前景。
综上所述,MOFs作为一类新型的多孔材料,具有高比表面积、可调控的孔径和丰富的化学功能等优势。
这些特点使得MOFs在吸附、分离、催化和储能等领域具有广泛的应用潜力,并且能够满足可持续发展的需求。
钛铝金属间化合物多孔膜材料标准1. 工艺规范膜材料应由钛铝金属间化合物(TiAl)制成,具有高比表面积和连通的孔隙结构。
膜的厚度应控制在10-200 μm范围内,孔隙率应大于60%。
孔径分布应均匀,介于10-100 nm之间。
膜应具有良好的机械强度和热稳定性。
2. 化学成分膜材料中钛(Ti)和铝(Al)的原子比应为1:1。
杂质元素的含量应低于1 wt%。
3. 物理特性膜的比表面积应大于100 m²/g。
孔隙率应通过氮气吸附-脱附法或压汞法测量。
孔径分布应通过扫描电子显微镜(SEM)或透射电子显微镜(TEM)观测。
膜的机械强度应通过拉伸或弯曲测试测量。
膜的热稳定性应通过热重分析(TGA)或差示扫描量热法(DSC)测量。
4. 表面特性膜的表面应清洁,无污染物。
膜的表面化学组成应通过X射线光电子能谱(XPS)分析。
膜的表面能应通过接触角测量。
5. 测试方法膜的厚度可通过扫描电子显微镜(SEM)或透射电子显微镜(TEM)测量。
膜的比表面积和孔隙率可通过氮气吸附-脱附法或压汞法测量。
孔径分布可通过扫描电子显微镜(SEM)或透射电子显微镜(TEM)观测。
膜的机械强度可通过拉伸或弯曲测试测量。
膜的热稳定性可通过热重分析(TGA)或差示扫描量热法(DSC)测量。
膜的表面化学组成可通过X射线光电子能谱(XPS)分析。
膜的表面能可通过接触角测量。
6. 应用领域钛铝金属间化合物多孔膜材料因其优异的性能而被广泛应用于以下领域:催化剂载体过滤材料传感器能源存储生物医学工程。
材料科学中的新型多孔材料新型多孔材料是材料科学领域的研究热点,它们具有复杂的孔隙结构、高比表面积和能量转换效率,因此,它们在能量、环境、催化和生物科学等领域中具有广阔的应用前景。
本文将介绍新型多孔材料的种类、制备方法及其应用。
一、种类1. 多孔有机材料:这类材料通常是由碳、氮、硫等原子组成的分子或聚合物,具有高度可控的化学结构和孔隙结构。
例如,具有介孔结构和有机基团功能的介孔有机材料,被广泛应用于吸附、催化、气体分离和储能等领域。
2. 金属有机框架材料:这类材料由金属离子和有机配体构成的框架结构,具有高比表面积和大孔径,且能够通过有机配体的变化而形成不同孔径大小和形状的多孔结构。
金属有机框架材料在气体吸附、储氢、荧光探针和催化反应等领域中有广泛的应用。
3. 无机多孔材料:这类材料通常是由氧化物或硅酸盐的纳米颗粒组成的多孔球体或类似多面体,具有大孔径、高表面积和良好的力学性能。
无机多孔材料在催化、吸附、生物成像和储能等领域中具有广泛的应用。
二、制备方法1. 模板法:这是最常使用的制备多孔材料的方法之一。
其基本思路是利用一个无机或有机模板,在化学或物理条件下形成孔道、孔壁和孔径一致的多孔结构,在去除模板后获得多孔材料。
模板法因其简单易行、控制性好的特点,已成为制备多孔材料的重要手段。
2. 溶剂挥发法:这是利用溶剂挥发引起相分离或晶体生长从而形成孔道、孔壁和孔径一致的多孔结构的方法。
该方法可以不使用模板,从而获得更大的设计和控制自由度,也可以将多种材料组合在一起形成复合多孔材料。
3. 自组装法:这是利用分子间相互作用力从而形成自组装孔道的方法。
该方法可以通过简单的化学操作获得高度可控的孔径、孔隙结构和孔壁厚度。
其中,硅烷自组装法在制备无机多孔材料方面具有独特的优势。
三、应用1. 催化:多孔材料因其高比表面积和可控结构而成为催化领域的研究热点。
高度可控的微孔、介孔和大孔径结构可以调节物质的吸附和扩散性能,从而优化反应中的催化性能。
金属多孔材料压缩行为探讨【摘要】本文在借鉴并参考国内、外最新研究成果的基础上着重探讨、分析了金属多孔材料的压缩性能,以及压缩性能与金属多孔材料性质之间的关系,并对金属多孔材料压缩过程中的能量吸收性质做出了论述。
【关键词】金属多孔材料压缩行为能量吸收性质作为一种新型功能材料和结构材料,金属多孔材料具有一系列其它材料不可比拟的特点和优点。
金属多孔材料所具备的渗透性强、过滤与分离性良好、密度低、能量吸收力强、高温抵抗力强、抗冲击能力强、吸声性能良好、比表面积大等优点,使之逐渐成为了目前世界材料研究与创新领域的焦点和热点。
目前金属多孔材料的身份和地位已经不再是作为简单的工能性材料存在,而是成为新型功能材料与新型结构材料的结合体。
要想对金属多孔材料的力学性能展开研究,就不能不提到金属多孔材料力学性能的基础——压缩性能。
在实际金属多孔材料的应用与理论研究中,压缩性能是一个不可或缺的关键指标,不容忽视。
金属多孔材料基本上包括三大种类——泡沫金属多孔材料、粉末金属多孔材料和金属纤维多孔材料。
国内、国外材料应用领域对金属多孔材料的压缩性能、压缩性能与多空金属材料性质之间的关系、压缩过程中金属多孔材料的能量吸收性质的研究主要针对的也是上述三大金属多孔材料种类。
1 认识金属多孔材料的压缩过程及压缩变化金属多孔材料的压缩应力——应变曲线包括三个环节:(一)线弹性区,(二)屈服平台区,(三)致密化区。
金属多孔材料发生压缩变化时,在其整个压缩过程中会表现出比一般聚合物多孔材料更为优质、更为明显的能量吸收能力和抗击打能力。
在金属多孔材料中的压缩过程中,决定其能量吸收能力和抗击打能力的分别是屈服平台区的面积和线弹性区面积。
假设材质相同的话,屈服平台区面积越大,金属多孔材料的的相对密度也会加大,而相对密度的增加又提升了材料的压缩应力,因此,金属多孔材料的能量吸收能力也会随之变大。
同时,线弹性区面积的增加也会提升金属多空材料的相对密度,进而增强材料的抗击打和抗冲击能力。
材料科学中的智能多孔材料设计随着材料科学的不断发展,越来越多的研究开始关注智能材料的开发和应用。
智能多孔材料是其中一种备受关注的材料。
它具有多种优秀的性能和应用前景,并且可以在不同领域中得到广泛应用。
本文将介绍智能多孔材料的特性和设计方法,并阐述智能多孔材料在不同领域中的应用。
一、智能多孔材料的特性智能多孔材料是一种具有响应性的材料,它可以根据所处环境的变化来改变其性能。
这种材料通常由多层或多孔结构组成,其中包含许多微小的空隙和通道。
这些通道和空隙可以与外界沟通,使材料的性质发生变化。
智能多孔材料的特点主要体现在以下几个方面。
1. 多功能性智能多孔材料能够对外界环境做出响应,并且根据应用需求改变其物理和化学性质。
它可以用来制备感应器、执行器等多种功能材料。
2. 可逆性智能多孔材料的物理和化学性质可以根据环境的变化而改变,并且这种变化是可逆的。
这种可逆性使得智能多孔材料在实际应用中具有更高的可控性和可重复性。
3. 多功能共存由于智能多孔材料具有多种性质和应用,所以它们可以同时执行不同的功能。
例如,在一些智能多孔材料中,通道内部可能存在电子、离子和分子的传递,并且这些传递可以与材料表面的响应相耦合。
4. 纳米级尺寸智能多孔材料的尺寸通常在几个纳米到几百纳米之间,因此具有较小的尺寸效应和高的比表面积。
这些特征为智能多孔材料的应用提供了广泛的前景。
二、智能多孔材料的设计方法为了获得所需的响应性能和多功能性,需要设计不同类型的智能多孔材料。
根据应用需求和材料制备工艺,智能多孔材料可以分为不同类型。
下面将分别介绍几种常见的智能多孔材料类型。
1. 智能纳米孔材料智能纳米孔材料是一种具有高表面积和可控孔径的材料。
它由固体基质和纳米孔道构成,并且纳米孔道的大小和形状可以通过控制制备条件来实现。
智能纳米孔材料具有响应环境变化的性能,例如,可在响应电场或磁场的情况下改变孔道大小。
2. 智能多孔金属材料智能多孔金属材料包括多层膜和多孔金属材料。
多孔材料在化学研究中的应用在化学研究中,多孔材料是一个非常值得关注的研究领域。
它们拥有着很多优异的性质和广泛的应用前景,如催化、分离、吸附、传感等。
本文将从多孔材料的定义、类型、特性及应用方面探讨它们在化学研究中的应用。
一、多孔材料的定义和类型多孔材料是指具有很多空隙或孔隙的材料。
孔隙的直径可以从几个纳米到几个微米不等。
按照孔隙的直径分为超微孔(<2nm)、介孔(2-50nm)以及大孔(>50nm)。
多孔材料可以分为无机多孔材料和有机多孔材料。
无机多孔材料主要包括金属有机框架(MOFs)、介孔硅材料、硅铝酸盐、氧化物等。
有机多孔材料包括有机聚合物、柔性多孔材料等。
二、多孔材料的特性多孔材料拥有很多独特的特性,如高比表面积、可调孔径、无序孔道等。
首先,多孔材料的高比表面积意味着它们能够提供更多的表面反应区域。
这种高比表面积可导致更高的催化反应速率和更好的吸附性能。
其次,多孔材料的可调孔径意味着研究者可以通过控制孔径来实现不同的分离效果。
例如,将孔径控制在分子大小的尺度下,就可以实现选择性分离物质,如氧气和氮气的分离。
最后,多孔材料的无序孔道可以为材料提供更大的孔隙度和更高的表面扩散系数。
这样的无序孔道可以降低分子的束缚力,并且可以为分子提供更多的扩散通道。
三、多孔材料在化学研究中的应用多孔材料的应用非常广泛,下面将从催化、分离、吸附、传感等几个方面来阐述多孔材料在化学研究中的应用。
1. 催化多孔材料在催化领域中的应用十分广泛。
由于其高比表面积、可控制孔径和无序孔道等特性,多孔材料能够提供更多的反应区域,增加反应速率,并且可以实现催化剂的再生利用等优秀性能。
例如,金属有机框架(MOFs)是一种新型的多孔材料,具有结构多样性和高比表面积等特点,是一类理想的催化剂载体。
MOFs可以改变分子与催化剂之间的相互作用,增加反应的活性,提高反应速率和选择性。
2. 分离多孔材料在分离领域中的应用十分广泛。
China &Foreign Medical Treatment中外医疗目前医用骨修复材料主要有天然衍生骨材料、医用陶瓷类以及金属及其合金材料等。
钽具有高摩擦系数,这将使其具有较好的机械稳定性并且当钽移植物植入动物体内后没有周围炎症反应而具有优良的生物相容性。
因此在骨折内固定等外科手术中发挥了重要作用[1]。
然而大量的临床研究表明,目前临床上所使用金属材料由于具有腐蚀性、弹性模量过高等原因导致的疲劳折断、金属过敏、假体松动等,不能完全满足人体生理环境、生物力学以及使用寿命的要求[2]。
上世纪末美国Zimmer 公司研制的新型医用多孔钽材料与传统的金属材料如钛、镁以及合金相比,具有更强的抗腐蚀性、更高的摩擦系数、更好的耐磨损性,同时多孔钽在弹性模量、机械强度、抗疲劳性、生物相容性方面也有出色的表现;其高孔隙率对于细胞粘附增殖以及促进纤维和骨组织向内生长极为有利,同时细胞可以在相互连通的孔隙内自由地进行物质交换,从而使其具有很好的促组织内生性和骨传导性,可以达到生物固定的目的[3-5]。
多孔钽优秀的特质使其很快被用于骨组织工程支架材料方面的研究并取得了令人鼓舞的效果。
1多孔金属钽的物理特性钽(tantalum)是一种难熔金属,熔点近3000度,外观呈深灰色,表面光洁,多孔状结构。
表面及断面可见分布均匀的蜂窝状孔隙,针尖大小。
扫描电镜观察材料表面及断面可见20~50μm 的微粒,微粒之间有分布均匀直径约400~600μm 的微孔结构[6]。
孔隙内部相互连通。
钽在生物体内极其稳定,在常温及各种环境中均不溶解,也不呈现化学反应。
当它与一些元素如氧、碳以及氮等元素具有高亲和力,常温下在钽周围形成保护膜而具有抗腐蚀性特点。
多孔钽由钽粉制备而成,钽粉经加热形成钽蒸汽而沉积于碳或其它元素形成的支架,去除支架后及可获得高孔隙率75%~85%,孔径约400~600μm ,具有三维立体空间构型的多孔钽材料[7-8]。
多孔材料的应用与发展多孔材料是指具有许多小孔或孔隙的材料,具有较大的比表面积和较好的吸附性能。
它们有许多应用领域和潜在的发展前景。
1. 吸附和分离:多孔材料在吸附和分离领域具有广泛应用。
例如,多孔材料可以用于吸附染料、重金属离子、有机污染物等,用于水和空气净化、废水处理等。
此外,多孔材料也可以用于分离混合气体或液体中的组分,如气体吸附分离、分子筛技术等。
2. 催化剂载体:多孔材料可以作为催化剂的载体,提高催化剂的活性和稳定性。
例如,金属有机骨架材料(MOF)或碳基多孔材料可以用于催化气相反应、液相反应或电化学反应等。
多孔材料的大比表面积和孔隙结构有助于催化剂的分散和负载。
3. 能源存储与转换:多孔材料在能源领域的应用也非常重要。
例如,多孔材料可以用于储氢材料的设计和合成,用于氢能源的储存和转换。
此外,多孔材料还可以用于锂离子电池、超级电容器等能源存储设备。
4. 生物医学应用:多孔材料在生物医学领域也有广泛的应用。
例如,多孔材料可以作为药物传递系统,将药物负载到孔隙中,用于治疗癌症、感染等疾病。
此外,多孔材料还可以用于组织工程、骨替代材料等方面。
5. 环境保护:多孔材料在环境保护领域的应用也十分重要。
例如,多孔陶瓷可以用于过滤、纯化和处理大气、水体和废弃物等。
多孔材料还可以用于土壤改良、废气处理等方面,有助于减少环境污染。
在多孔材料的发展方面,目前研究人员正致力于设计和合成具有特定孔结构和性能的新型多孔材料。
例如,通过调控材料表面性质、孔结构和孔径分布等,来实现更高的吸附容量、选择性和反应活性。
此外,基于纳米技术和新材料的研究也为多孔材料的前沿发展提供了新的方向。
多孔材料的认识与应用【摘要】多孔材料由于其孔结构所具有的性能,在工业和社会生产中具有显著作用。
本文综合介绍了多孔材料的分类以及应用,目的在于促进该材料性能结构的进一步改善,并获得更好的应用前景。
【关键词】: 多孔材料;多孔金属材料;多孔陶瓷材料;泡沫塑料;应用;介绍引言多孔材料是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的材料,孔洞的边界或表面由支柱或平板构成。
典型的孔结构有:一种是由大量多边形孔在平面上聚集形成的二维结构;由于其形状类似于蜂房的六边形结构而被称为“蜂窝”材料;更为普遍的是由大量多面体形状的孔洞在空间聚集形成的三维结构,通常称之为“泡沫”材料。
如果构成孔洞的固体只存在于孔洞的边界(即孔洞之间是相通的),则称为开孔;如果孔洞表面也是实心的,即每个孔洞与周围孔洞完全隔开,则称为闭孔;而有些孔洞则是半开孔半闭孔的。
多孔材料按孔径尺寸分类的方法源国际纯化学及应用化学组织,为推动多孔材料的研究,推荐了上述专门术语。
按照孔径大小的不同,多孔材料又可以分为微孔(孔径小2纳米)材料、介孔(孔径2-50纳米)材料和大孔(孔径大于50纳米)材料。
1 应用前景在众多的多孔材料中, 制备角度, 无序孔多孔材料的制备较易, 成本较低, 易于大量推广和使用。
例如泡沫金属。
常见的方法有五种:(1)粉末冶金法,它又可分为松散烧结和反应烧结两种;(2)渗流法;(3)喷射沉积法;(4)熔体发泡法;(5)共晶定向凝固法。
图 2 所示为渗流法, 将一定粒径的可溶性盐粒装填在模具中压实, 并随模具一起放入炉内加热, 同时在电阻式坩埚炉内配制所需的合金, 待合金熔化完毕, 出炉浇入模具中, 通过在金属液表面施加一定的压力使其渗透到粒子之间的缝隙之中;当金属液凝固后便可得到金属合金与粒子的复合体, 用水将复合体中的盐粒溶去, 即可制得具有三维连通泡孔的泡沫合金。
但是这种方法生产的材料性能不均匀, 质量很难控制。
可控孔多孔材料的制备过程相对复杂, 且技术条件要求较高。
mof 拓扑结构的多孔材料和金属节点的多孔体系
MOF,即金属有机框架(Metal-Organic Frameworks),是一种由金属离子或金属团簇与有机配体通过配位键连接形成的多孔晶体材料。
MOF材料因其高度的可设计性、可调的孔径和孔环境以及优异的性能,在气体存储与分离、催化、传感、药物传递等领域具有广泛的应用前景。
关于MOF的拓扑结构,它描述了MOF中金属节点和有机配体如何连接以形成三维框架的方式。
拓扑结构对于理解MOF材料的结构稳定性和性能至关重要。
常见的MOF拓扑结构包括立方、八面体、菱形等。
金属节点的多孔体系则是指由金属节点(如金属离子或金属团簇)通过配位键连接形成的多孔结构。
这种体系具有高度的可调性和可设计性,可以通过选择不同的金属节点和有机配体来实现对孔径、孔形状和孔环境的精确调控。
金属节点的多孔体系在催化、气体存储与分离、电池和超级电容器等领域具有广泛的应用。
总之,MOF拓扑结构的多孔材料和金属节点的多孔体系都是具有广泛应用前景的新型多孔材料。
它们的高度可调性和可设计性使得它们在不同领域具有独特的优势和潜力。
随着科学技术的不断发展,这些材料有望在未来发挥更大的作用。
金属有机框架材料的先进制备技术金属有机框架材料(MOFs)是一种新型的多孔材料,它是由有机分子与金属离子共价交联而成的。
这种材料拥有极高的比表面积、多孔性、高稳定性和可调性等特点,因此在催化、气体吸附与分离、传感等领域具有广泛的应用前景。
本文将主要介绍MOFs的先进制备技术。
1. 溶剂热法溶剂热法是MOFs制备中最为常用的方法之一。
这种方法利用有机溶剂的高温及其溶解度的变化来促进MOFs的形成。
在制备过程中,通常会在有机溶剂中混合金属离子和有机配体,并在高温下静置一段时间,直到得到MOFs晶体。
不同的有机溶剂具有不同的溶解度和挥发性,这也导致MOFs的合成与性质会受到溶剂类型的影响。
因此,在选择溶剂时,需要考虑其溶解度、挥发性、毒性以及与有机配体和金属离子的相容性等因素。
2. 水热法水热法是一种利用高温高压水来促进化学反应的方法。
该方法可以用于制备MOFs的前驱物或直接制备MOFs晶体。
在水热法中,金属离子和有机配体通常会被混合在水中,经过一定的时间和温度反应,形成MOFs前驱物或直接生成晶体。
相比于溶剂热法,水热法通常需要更长的反应时间,但该方法的操作更加简单,产物也更加单一。
3. 气相沉积法气相沉积法是一种将有机配体和金属离子同时加入气相,在适当的条件下使其发生反应,形成由气态产物组成的固体表面沉积的方法。
通过气相沉积法可以制备大面积、高稳定性的MOFs薄膜,因此在传感和催化领域中具有广泛的应用。
在气相沉积中,需要考虑金属离子和有机配体的气相输送、分解、表面附着等过程。
此外,还需要考虑反应条件如温度、压力等参数的调节。
这些因素的调节将直接影响MOFs薄膜的形态、结构和性能。
4. 电化学制备法电化学制备法是一种利用电极上的电解质和电解质中的有机配体和金属离子,通过电化学反应在电极表面制备MOFs的方法。
相比于其他制备方法,电化学制备MOFs不需要在高温和高压下进行反应,具有操作简单、易于控制等优点。
多孔材料按照孔径大小的不同,多孔材料又可以分为微孔(孔径小于2 nm )材料、介孔(孔径2-50 nm )材料和大孔(孔径大于50 nm )材料。
多孔材料的孔隙度一般在15%以上,最高可达90%以上,孔径从几百埃到毫米级。
多孔材料的孔隙度一般粗分为低孔隙度(<30%)、中孔隙度(30~60%)、高孔隙度(>60%)三类,孔径分为粗孔(>50μm)、中等孔(2~50μm)和微孔(<2μm)三种。
低孔隙度的多孔材料主要是含油轴承,高孔隙度的还包括金属纤维多孔材料和泡沫金属,主要用于电池极板、绝热、消音、防震等。
大量使用的过滤材料和发汗冷却材料(见金属发汗材料)多为中等孔隙度。
过滤用的多孔材料可按过滤精度和流量分成等级系列。
多孔材料,多孔材料是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的材料,孔洞的边界或表面由支柱或平板构成。
典型的孔结构有:一种是由大量多边形孔在平面上聚集形成的二维结构;由于其形状类似于蜂房的六边形结构而被称为“蜂窝”材料;更为普遍的是由大量多面体形状的孔洞在空间聚集形成的三维结构,通常称之为“泡沫”材料。
如果构成孔洞的固体只存在于孔洞的边界(即孔洞之间是相通的),则称为开孔;如果孔洞表面也是实心的,即每个孔洞与周围孔洞完全隔开,则称为闭孔;而有些孔洞则是半开孔半闭孔的。
介绍含一定数量孔洞的固体叫多孔材料,是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的材料,孔洞的边界或表面由支柱或平板构成。
典型的孔结构有一种是由大量多边形孔在平面上聚陶瓷多孔材料集形成的二维结构,由于其形状类似于蜂房的六边形结构而被称为“蜂窝”材料更为普遍的是由大量多面体形状的孔洞在空间聚集形成的三维结构,通常称之为“泡沫”材料。
有的文献把孔隙率从份的叫多孔材料,大于的叫泡沫材料。
而从大量的国内外文献来看,称为泡沫材料的孔隙率并未大于,如熟知的泡沫铝,其孔隙率往往低于,有的文献把孔隙率从一的叫泡沫材料,还有的文献则认为,由于该材料最初采用发泡法制备,曾称之为发泡材料,以后发展了渗流等制备法,称之为通气性材料,更合适的名称应为多孔泡沫材料,简称多孔材料或泡沫材料。