Material mesopori

Material mesopori, menurut nomenklatur IUPAC adalah material yang berpori dengan diameter antara 2 hingga 50 nm. Sebagai perbandingan, IUPAC mendefinisikan material mikropori sebagai material yang memiliki pori-pori dengan diameter lebih kecil dari 2 nm dan material makropori sebagai material yang pori-pori diameternya lebih besar dari 50 nm. Material mesopori yang khas meliputi beberapa jenis silika dan alumina yang memiliki ukuran mesopori yang sama. Oksida mesopori dari niobium, tantalum, titanium, zirconium, cerium dan tin juga telah dilaporkan. Namun, keunggulan material mesopori adalah karbon mesopori yang memiliki aplikasi langsung pada perangkat penyimpanan energi. Karbon mesopori memiliki porositas dalam kisaran mesopori, sehingga meningkatkan luas permukaan spesifik secara signifikan. Material mesopori yang sangat umum adalah karbon aktif, biasanya terdiri dari kerangka karbon dengan mesoporositas dan mikroporositas, tergantung pada kondisi ketika disintesiskan. Menurut IUPAC, material mesopori dapat berurutan atau tidak berurutan dalam mesostruktur. Pada material anorganik kristal, struktur mesopori dengan jelas membatasi jumlah unit kisi, sehingga mengubah kimia padat secara signifikan. Sebagai contoh, kinerja baterai material mesopori elektroaktif berbeda secara signifikan dari struktur massalnya. Prosedur untuk memproduksi material mesopori (silika) dipatenkan sekitar tahun 1970, dan metode berdasarkan Proses Stöber pada 1968 masih digunakan hingga tahun 2015. Hal itu hampir tidak disadari dan direproduksi pada 1997. Nanopartikel silika mesopori (MSNs) secara independen disintesis pada 1990 oleh para peneliti di Jepang. Kemudian diproduksi juga oleh laboratorium Mobil Corporation dan dinamakan Komposisi Materi Mobil atau MCM-41. Metode sintetis awal tidak memungkinkan untuk mengontrol kualitas tingkat porositas sekunder yang dihasilkan. Hanya dengan menggunakan kation amonium kuarterner dan silanisasi selama sintesis, material mesopori menunjukkan tingkat porositas hierarkis yang sebenarnya dan meningkatkan sifat tekstur. Sejak itu, penelitian di bidang ini terus berkembang. Contoh penting dari penerapan industri prospektif adalah katalisis, penyerapan, sensor gas, pertukaran ion, optik, dan fotovoltaik. Harus diperhatikan bahwa mesoporositas ini mengacu pada klasifikasi porositas berskala nano, dan mesopori dapat didefinisikan secara berbeda dalam konteks lain; misalnya untuk agregasi tanah, mesopori didefinisikan sebagai rongga dengan ukuran dalam kisaran 30–75μm.