Microporosas

Microporosas são materiais cujos poros possuem diâmetros menores que 2 nanômetros, o que confere alta área de superfície específica e capacidade de adsorção seletiva de moléculas pequenas. Pela classificação por tamanho de poros, microporos são menores que 2 nm, mesoporos variam de 2 a 50 nm e macroporos são superiores a 50 nm. Essas estruturas podem ter origem mineral, orgânica ou híbrida, incluindo zeólitas e aluminofosatos, carbonos ativados, polímeros microporosos e materiais de metal-organic frameworks com porosidade predominantemente microporosa.

As microporosas minerais, como as zeólitas, são cristais bem definidos com estruturas canaliculares periódicas que conferem seletividade em reações químicas e trocas iônicas. Aluminofosatos e outros materiais cristalinos expandem esse conceito. Polímeros microporosos, como polímeros reticulados e polímeros organocíclicos de alto área de superfície, oferecem maior versatilidade de síntese e funcionalização. Carbonos ativados apresentam alta rugosidade de poros e grande densidade de microporos, úteis em adsorção e purificação. MOFs (frameworks organometálicos) podem apresentar redes microporosas estáveis, muitas vezes combinando alta área de superfície com sítios de coordenação ativos.

Propriedades-chave incluem alta área de superfície, afinidade por moléculas pequenas e estabilidade térmica adequada, o que favorece aplicações em separação de gases, catálise heterogênea, armazenamento de energia e purificação ambiental. A caracterização típica envolve isotermas de adsorção de gás, com N2 a 77 K para determinar a área de superfície (BET) e a distribuição de poros por métodos como NLDFT ou Horváth-Kawazoe; a adsorção de CO2 a 273 K é usada para melhor resolução de microporos. A seleção de materiais microporosos depende do objetivo específico de adsorção, catalise ou separação.