Mariales Nanoporosos

Materiales Nanoporosos

 

Los materiales nanoporosos incluyen carbones activados, zeolitas, alúminas, sílices mesoporosas y marcos metal-orgánicos. Pueden caracterizarse mediante la adsorción, pero también se utilizan ampliamente como adsorbentes en aplicaciones industriales.

El área superficial, el volumen de poro y la distribución del tamaño de poro se pueden determinar analizando los datos de adsorción de N2. Además, dependiendo del material, la adsorción de Ar y CO 2 puede proporcionar información complementaria importante.

Cuando se utilizan adsorbentes para la separación de gases, también se debe caracterizar su comportamiento de adsorción en función de la temperatura y la presión, para obtener capacidades de trabajo, selectividades y entalpías de adsorción.

Marcos metal-orgánicos

Los armazones metal-orgánicos (MOFs) son sólidos orgánicos inorgánicos cristalinos formados a partir de iones metálicos o racimos unidos por puentes orgánicos. Han sido ampliamente investigados en los últimos años para aplicaciones de adsorción de gas y vapor debido a sus propiedades porosas únicas y estructuras sintonizables.

La determinación de las propiedades de adsorción de gas de MOF es importante para la investigación orientada a la aplicación, pero también para la caracterización de materiales recién sintetizados.

Zeolitas

Las zeolitas son aluminosilicatos microporosos cristalinos. Tienen una gama de aplicaciones que explotan su intercambio iónico, su tamizado molecular y sus propiedades catalíticas. La adsorción de gas y vapor juega un papel crítico en muchas de sus aplicaciones prácticas, pero también puede usarse para caracterizar las propiedades de los nuevos materiales zeolíticos.

Las aplicaciones industriales que implican las propiedades de sorción de gas y vapor de las zeolitas sintéticas incluyen la purificación de hidrógeno, helio y gas natural usando adsorción por oscilación de presión (PSA), producción de oxígeno a partir de aire usando PSA y separación de hidrocarburos, tales como olefinas de parafinas, n-parafinas A partir de iso-parafinas y parafinas cíclicas a partir de aromáticos.

Las zeolitas también se usan ampliamente en catálisis heterogénea. La adsorción es un paso fundamental en tales reacciones catalíticas, mientras que las velocidades de difusión (transporte de masa) tanto de los reactivos como de los productos juegan un papel clave en el rendimiento catalítico de un material particular.

Ejemplos de medidas
  • Porosidad
  • Determinación de la distribución del tamaño de poro
  • Determinación de la superficie (por ejemplo, análisis BET)
  • Cinética de transporte masivo y captación
  • Termodinámica de adsorción
 

Hiden Isochema instrumentos se han utilizado ampliamente para estudiar las propiedades de adsorción de zeolitas, MOFs, y otros materiales nanoporosos. El analizador gravimétrico IGA-001 puede determinar la adsorción de un solo componente de gas, mientras que el IGA-002 se puede utilizar para la sorción de vapor y el IGA-003 y IGA-100 ofrecen capacidad de mezcla de gas y vapor. El IMI-FLOW puede utilizarse para mediciones de mezcla de gases fluidas con un espectrómetro de masas de cuadrupolos de acoplamiento cerrado de Hiden Analytical.

Instrumentos relacionados
IGA 001

Analizador Gravimétrico de Alta Precisión, para la Caracterización Precisa de los Equilibrios y Cinéticas de Sorción de Gas

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Recursos y Descargas
  • Medición de la absorción de H2, CH4 y SO2 por materiales porosos usando la microbalanza XEMIS

  • Determinación de la distribución del tamaño de poro de un carbón activado usando Dubinin-Astakhov Análisis de adsorción de CO2 a 273 K