mikroporów

Mikropory są najmniejszymi porami w materiałach porowatych. Zgodnie z definicją IUPAC ich szerokość nie przekracza 2 nm. Ta skala przekłada się na wysoką powierzchnię właściwą i silne zdolności adsorpcyjne, zwłaszcza dla drobnych cząsteczek.

W mikroporach cząsteczki mają ograniczony ruch i wiele z nich utrzymuje się na wewnętrznych ścianach, co wpływa na selektywność adsorpcji. Mikropory są kluczowe w magazynowaniu gazów, separacjach i katalizie, gdzie rozmiar poru ogranicza dostępność cząsteczek.

Najważniejsze materiały mikroporowe to zeolity, węgiel aktywny, porowate polimery i związki metalowo‑organiczne (MOF-y). Zeolity oferują ściśle zdefiniowaną porowatość, MOF-y i polimery zapewniają elastyczne układy o różnorodnej chemii ścian.

Analiza mikroporowatości opiera się na sorpcji gazów. N2 w 77 K służy do wyznaczenia powierzchni właściwej i objętości mikroporowej, a CO2 w ok. 273 K umożliwia badanie bardzo wąskich mikroporów. Stosuje się m.in. metody t-plot i model Dubinin–Radushkevich.

Zastosowania obejmują magazynowanie i transport gazów (CO2, H2, CH4), separację mieszanin oraz katalizę. Projektowanie mikroporowatych materiałów poprawia selektywność i wydajność procesów chemicznych i energetycznych.

Wyzwania to ograniczenia dyfuzji w bardzo wąskich porach, zatory, starzenie materiału i trudność w precyzyjnym sterowaniu rozmiarem mikroporów podczas syntezy. Mimo to mikropory stanowią podstawę projektowania materiałów porowatych i mają kluczowe zastosowania w chemii, energetyce i ochronie środowiska.