Supercritical CO2 assisted preparation of mesoporous composites for emerging applications
Entre els materials porosos, aquells que tenen mesopors (2-50 nm) han cobrat importància recentment, a causa de les seves excepcionals propietats estructurals i superficials. Els seus porus són prou grans per ser funcionalitzats amb molècules complexes, o fins i tot amb nanopartícules, són accessibl...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de documento: | tese |
| Estado: | Versão publicada |
| Data de publicação: | 2023 |
| País: | España |
| Recursos: | CBUC, CESCA |
| Repositório: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/689687 |
| Acesso em linha: | http://hdl.handle.net/10803/689687 |
| Access Level: | Acceso aberto |
| Palavra-chave: | Materials porosos Materiales porosos Porous materials CO2 supercrític CO2 supercritico Supercritical CO2 Aerogels Aerogeles Ciències Experimentals 54 |
| Resumo: | Entre els materials porosos, aquells que tenen mesopors (2-50 nm) han cobrat importància recentment, a causa de les seves excepcionals propietats estructurals i superficials. Els seus porus són prou grans per ser funcionalitzats amb molècules complexes, o fins i tot amb nanopartícules, són accessibles per diverses substàncies, i tot i així, tenen una àrea superficial prou alta després de la càrrega. Aquestes característiques concedeixen a aquests materials un gran potencial en nombroses aplicacions, com ara l'administració de fàrmacs, catàlisi, eliminació de contaminants, entre moltes altres. Actualment es contempla el desenvolupament d'un gran nombre de nous sistemes mesoporosos amb possibilitats infinites respecte als seus constituents, interaccions, estructura i conseqüents propietats fisicoquímiques. Aquests sistemes són capaços d'enfrontar-se a les demandes econòmiques, ambientals i sanitàries creixents. Per obtenir les propietats desitjades, sovint es prefereixen els compostos funcionals davant dels materials individuals. Al primer grup, els materials estan formats per diversos components, que contribueixen sinèrgicament a les propietats. La síntesi daquests compostos porosos funcionals és desafiant i requereix nous mètodes de preparació. En particular, cal reemplaçar els procediments de síntesi que impliquen condicions severes i dissolvents tòxics, per altres que requereixen condicions més suaus ia més minimitzen l'impacte ambiental. La tecnologia de CO2 supercrític (scCO2) compleix aquests requisits. A més, sovint els productes que s'obtenen amb aquesta tecnologia tenen característiques úniques, relacionades amb la morfologia, la composició química i la puresa. La funció d'aquest mitjà a la síntesi dels materials és diversa, per exemple, com ara: agent per a l'augment de la precipitació de les partícules; dissolvent en la reacció; agent assecant; factor en processos de gelificació, impregnació de molècules hoste i processos d'escumat. L'objectiu d'aquesta tesi ha estat sintetitzar nous compostos porosos utilitzant tecnologia de CO2 supercrític i demostrar-ne la utilitat en aplicacions emergents. En particular, els compostos basats en dues classes de sòlids mesoporosos: les estructures metal·lorgàniques (MOF) i els aerogels d'òxid de grafè (GO). Tots els materials presentats en aquesta tesi es caracteritzen per tenir una quantitat significativa de porus en el rang de tamany meso, encara que són diferents quant a les estructures i l'organització dels porus. S'ha realitzat l'anàlisi de les propietats dels compostos i els canvis estructurals que es produeixen al llarg del procés amb l'objectiu d'entendre la funció i el comportament en certes aplicacions. |
|---|