p Adsorção, catálise, ou substratos para crescimento de tecido:materiais porosos têm muitas aplicações potenciais. No jornal Angewandte Chemie , uma equipe de pesquisadores chineses e australianos apresentou agora um método para a síntese de estruturas de óxido de ferro tridimensionais ultraleves (3D) com dois tipos diferentes de poros nanoscópicos e propriedades de superfície ajustáveis. Este material superparamagnético pode ser cortado em formas arbitrárias e é adequado para aplicações como catálise multifásica e remoção de íons de metais pesados ​​e óleo da água. p Materiais com sistemas de poros organizados hierarquicamente - o que significa que as paredes dos macroporos com diâmetros na faixa do micrômetro contêm mesoporos de apenas alguns nanômetros - estão no topo da lista de desejos dos pesquisadores de materiais. As vantagens destes materiais incluem a elevada área superficial e a fácil acessibilidade dos pequenos poros através dos maiores. O grande desejo desses materiais é correspondido pelo grau de dificuldade em produzi-los em escala industrial.

p Cientistas da Fudan University (China) e Monash University (Austrália) já produziram com sucesso uma estrutura ultraleve de óxido de ferro com 250 µm e poros de 18 nm em um processo que pode ser usado em escala industrial. Uma equipe liderada por Gengfeng Zheng e Dongyuan Zhao usou esponjas de poliuretano altamente porosas como uma "matriz", que foram embebidos com hexacianoferrato de potássio amarelo (K ₄ [Fe (CN) ₆ ]). A hidrólise subsequente resultou em nanocristais cúbicos de azul da Prússia (hexacianoferrato de ferro), um pigmento azul escuro, que foram depositados em todas as superfícies da esponja. A esponja de poliuretano foi então totalmente queimada através da pirólise e o azul da Prússia foi convertido em óxido de ferro. O resultado é uma estrutura 3D de cubos de óxido de ferro que, por sua vez, são feitos de nanopartículas de óxido de ferro e contêm mesoporos. O material é tão leve que os pesquisadores conseguiram equilibrar um ³ peça em uma flor de oleandro.

p Modificações simples permitem que a superfície da estrutura 3D varie de fortemente hidrofílica a fortemente hidrofóbica para diferentes aplicações. Os pesquisadores demonstraram isso removendo íons de arsênio da água contaminada e separando a água da gasolina. No último experimento, a estrutura de óxido de ferro revestida com resol absorveu mais de 150 vezes de seu próprio peso na gasolina.

p As estruturas revestidas com resol também são adequadas para uso como nanorreatores para reações multifásicas catalíticas entre reagentes hidrofílicos e hidrofóbicos, que normalmente só pode ser tornado miscível através da adição de vários reagentes de transferência de fase e co-solventes. Com a estrutura de óxido de ferro revestido de resol, a reação é muito mais rápida e seletiva sem esses aditivos, dando altos rendimentos. Isso ocorre por causa das superfícies hidrofílicas / hidrofóbicas ajustáveis ​​dos mesoporos, que absorvem ambos os reagentes e os colocam em contato um com o outro. O catalisador pode ser recuperado magneticamente, porque as nanopartículas de óxido de ferro das estruturas 3D são superparamagnéticas.