1. ¿Qué es un material metálico nanoporoso?
Los metales nanoporosos (NPM) son una clase de materiales metálicos con ligamentos interconectados (curvatura positiva) y canales nanoporosos (curvatura negativa), cuya porosidad no es inferior al 50%, y cuyos poros submicrónicos (incluyendo microporos, mesoporos y macroporos con diámetros de 50-1000 nm) contribuyen significativamente a la superficie específica de la espuma. Como se muestra en la Figura 1, el tamaño de poro debe ser nanométrico.
Clasificación de materiales porosos de diferentes tamaños (de izquierda a derecha, aumentando de tamaño)
En términos generales, la síntesis de nanometales porosos se realiza principalmente mediante desaleación por corrosión química libre de arriba hacia abajo y desaleación electroquímica, y también puede prepararse mediante síntesis de abajo hacia arriba utilizando el método de plantilla. Aquí hablamos principalmente sobre el método de preparación de desaleación para preparar metales porosos. Para algunos elementos que se usan y desalean comúnmente, los dos componentes o componentes múltiples que se pueden usar para desaleación deben cumplir con los siguientes puntos: 1. El potencial de equilibrio entre los componentes debe ser bastante diferente; 2. La relación de contenido de los componentes Hay un umbral; 3. Se puede formar una sola fase de solución sólida.
Tabla periódica de elementos de la IUPAC, los recuadros rojo y azul son elementos metálicos desaleados de uso común.
Además, la distribución de nanoporos de los metales nanoporosos puede ser uniforme o no uniforme; ambas se presentan en la mayoría de los casos. Por otro lado, la orientación cristalográfica y los defectos cristalinos de los metales nanoporosos dependen de la microestructura de los precursores de aleación y del proceso de desaleación. Gracias a su microestructura única, los metales nanoporosos pueden exhibir simultáneamente las propiedades de los metales y de los materiales nanoestructurados, y sus estructuras están estrechamente relacionadas con las propiedades eléctricas, magnéticas, ópticas, mecánicas, catalíticas y electrocatalíticas.
a) TEM de np-AuAg, b) Modelo de reconstrucción 3D
2. ¿Cuáles son las características microscópicas de los metales nanoporosos?
En teoría, uno o más de los tres mecanismos siguientes podrían estar en funcionamiento cuando un metal se disuelve preferentemente.
(1) Ambos metales se ionizan y luego el metal precioso se vuelve a depositar;
(2) Sólo el metal base se ioniza y entra en la solución, mientras que los átomos del metal noble se agregan por difusión superficial;
(3) Sólo el metal base se ioniza y entra en la solución, y los átomos de los dos metales se mueven en la fase sólida por difusión masiva.
Hora de publicación: 14 de febrero de 2022
