1. Che cosa è un materiale metallico nanoporoso?
I metalli nanoporosi (NPM) sono una classe di materiali metallici con legamenti interconnessi (curvatura positiva) e canali nanoporosi (curvatura negativa), la cui porosità non è inferiore al 50% e i pori submicronici (inclusi micropori, mesopori e macropori con diametri di 50-1000 nm) contribuiscono in modo significativo all'area superficiale specifica della schiuma. Come mostrato in Figura 1, la dimensione dei pori deve essere nanometrica!
Classificazione dei materiali porosi di diverse dimensioni (da sinistra a destra, in ordine crescente di dimensione)
In generale, la sintesi di nanometalli porosi avviene principalmente attraverso la deallocazione chimica per corrosione libera dall'alto verso il basso e la deallocazione elettrochimica, e può anche essere preparata mediante sintesi dal basso verso l'alto utilizzando il metodo modello. Qui parleremo principalmente del metodo di preparazione della deallocazione per preparare metalli porosi. Per alcuni elementi comunemente utilizzati e deallocati, i due componenti/componenti multipli che possono essere utilizzati per la deallocazione devono soddisfare i seguenti punti: 1. Il potenziale di equilibrio tra i componenti deve essere piuttosto diverso; 2. Il rapporto di contenuto dei componenti deve essere a una soglia; 3. Può essere formata una singola fase di soluzione solida.
Tavola periodica degli elementi IUPAC, le caselle rosse e blu sono comunemente utilizzate per gli elementi metallici deallocati
Inoltre, la distribuzione dei nanopori nei metalli nanoporosi può essere uniforme o non uniforme, ovviamente entrambe le situazioni si verificano nella maggior parte dei casi. L'orientamento cristallografico e i difetti cristallini dei metalli nanoporosi dipendono dalla microstruttura dei precursori della lega e dal processo di deallocazione. Grazie alla loro microstruttura unica, i metalli nanoporosi possono presentare simultaneamente le proprietà dei metalli e dei materiali nanostrutturati, e le loro strutture sono strettamente correlate alle proprietà elettriche, magnetiche, ottiche, meccaniche, catalitiche ed elettrocatalitiche.
a). TEM di np-AuAg, b) Modello di ricostruzione 3D
2. Le caratteristiche microscopiche dei metalli nanoporosi?
In teoria, quando un metallo si dissolve preferibilmente, potrebbero essere all'opera uno o più dei tre meccanismi seguenti.
(1) Entrambi i metalli vengono ionizzati e quindi il metallo prezioso viene ridepositato;
(2) Solo il metallo base viene ionizzato ed entra nella soluzione, mentre gli atomi del metallo nobile vengono aggregati per diffusione superficiale;
(3) Solo il metallo base si ionizza ed entra nella soluzione, mentre gli atomi dei due metalli si muovono nella fase solida per diffusione in massa.
Data di pubblicazione: 14 febbraio 2022
