Nanoporozni materiali

Nanoporozni materiali so organski ali anorganski materiali s porami premera do 100 nm. Glede na obliko jih ločimo na nanoporozne membrane in nanoporozne materiale. Nanoporozne membrane se uporabljajo za ločevanje kemikalij, čiščenje vode, ločevanje proteinov.

Zeoliti

Zeoliti so anorganski nanoporozni materiali, ki se uporabljajo že desetletja, predvsem pri predelavi nafte. Ker so se ti materiali začeli uporabljati še pred veliko popularizacijo besede nano se ta predpona pri njihovem poimenovanju pogosto sploh ne uporablja. Namesto tega govorimo o mikroporoznih, mezoporoznih in makroporoznih materialih. Mikroporozni materiali imajo dimenzije por od 0,3 do 2 nm, mezoporozni materiali od 2 do 50 nm, nad 50 nm pa so makroporozni. Velikosti por so primerljive z velikostjo molekul lahko služijo kot sita za njihovo separacijo. Zato lahko te materiale uporabljamo pri sintezni kemiji za ločevanje reaktantov od produktov glede na njihovo velikost in obliko.

Hibridni materiali

Najnovejše področje v raziskavah nanoporoznih materialov predstavljajo anorgansko-organski hibridni materiali, kjer so organske molekule sestavni del anorganskih ogrodij. Z ustrezno izbiro organskih molekul lahko vplivamo na velikost por. Običajno jih pripravljamo s sol-gel postopkom.

Aerogeli

So visokoporozni materiali katerih gostota je lahko tudi le 4-krat višja od gostote zraka. Najbolj znani so aerogeni na osnovi silicijevega dioksida. So odličen toplotni izolator, vendar pa je njihova uporaba omejena zaradi krhkosti.

Ogljikova nanopena

Odkrili so jo leta 1997 (Andrei v. Rode s sodelavci, Australian National University). Sestavljena je iz skupkov ogljikovih atomov, ki so med seboj povezani v šibko tridimenzionalno mrežo. Struktura je podobna aerogelu a je gostota nanopene le 1% gostote ogljikovega aerogela (le nekajkrat višja od gostote zraka). Od njega se razlikuje še po tem, da je električni izolator in ima feromagnetne lastnosti.

Aktivno oglje

Poleg zeolitov še en predstavnik starih nanomaterialov, ki se uporablja za absorpcijo raznih strupov in drugih kemikalij. Proizvaja se ga v velikih količinah, korejski znanstveniki pa so uspeli pripraviti aktivno oglje z velikostjo por 8 oz. 10 nm. Njegova sposobnost absorpcije je 10-krat višja od klasičnega aktivnega oglja.