炭素ナノ孔における水素の閉じ込め:環境温度での極端な濃縮
Nidia C Gallego1, Lilin He, Dipendu Saha
1Materials Science and Technology Division, Oak Ridge National Laboratory, Tennessee 37831, United States. gallegonc@ornl.gov
Journal of the American Chemical Society
|August 9, 2011
まとめ
この研究では,活性炭の孔に閉じ込められた水素 (H2) が高圧下では液体のような密度を達成することを明らかにしました. これは,効率的な水素貯蔵のための圧縮よりもアドソープティブ貯蔵の利点を確認しています.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- 物理化学 物理化学
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
背景:
- 水素 (H2) の貯蔵は,クリーンエネルギーアプリケーションにとって極めて重要です.
- 浸透性のある材料での吸着性貯蔵は,従来の方法よりも潜在的な利点を提供しています.
- ナノポールのH2の振る舞いを理解することは,貯蔵容量を最適化するための鍵です.
研究 の 目的:
- ポリフュルフリルアルコール由来活性炭に閉じ込められた水素の相行動と密度を調査する.
- H2吸附中の表面分子相互作用によって生成される内部圧力を定量化するために.
- 水素の吸収貯蔵と圧縮貯蔵の効率を比較する.
主な方法:
- 室温での局所小角中性子散射 (SANS) について.
- 孔の大きさによって異なる活性炭に閉じ込められたH2を研究する.
- 外部H2圧力を200barまで適用する.
主要な成果:
- 外部H2と平衡状態にあるH2相行動が200barまで観察された.
- 孔の大きさと圧力の関数としてH2密度が決定され,ナノ孔の液体H2密度と比較できます.
- 表面分子相互作用による外部圧力の50倍以上の量化された内圧.
結論:
- 表面分子相互作用は,ナノ孔内のH2を著しく濃縮する.
- 合わせた炭素材料での吸着性貯蔵は,圧縮と比較して優れているH2貯蔵能力を提供します.
- 結果は,高容量,環境温度に近いH2貯蔵のための高度な吸着剤の設計を導く.
