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金属氧化物和有机连接单元的功能化,连接和变化的影响,对金属有机框架的低压吸附特性.

Jesse L C Rowsell1, Omar M Yaghi

  • 1Department of Chemistry, University of Michigan, Ann Arbor, 48109, USA.

Journal of the American Chemical Society
|January 26, 2006
PubMed
概括

金属有机框架 (MOFs) 显示出有希望的二吸附. 连接式IRMOF具有高容量,而MOF-74和HKUST-1由于特定的金属位点而表现出增强的H2吸收.

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科学领域:

  • 材料科学 材料科学 材料科学
  • 化学 化学 化学
  • 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

  • 金属有机框架 (MOF) 是具有可调节结构的多孔材料.
  • 高效的储存对于清洁能源应用至关重要.
  • 了解MOF中的结构-吸附关系是优化吸收的关键.

研究的目的:

  • 调查MOF的结构特征及其二 (H(2) 吸附特性之间的相关性.
  • 确定MOF设计,以提高H(2) 的存储容量和亲和力.
  • 为了比较不同MOF家族的H(2) 吸附行为,包括IRMOF,MOF-74和HKUST-1.

主要方法:

  • 测量二吸附异温的8个MOF在77K和高达1大气层.
  • 分析结构参数,包括孔积和金属氧化物单位.
  • 计算同质吸附热量以评估H(2) 亲和力.

主要成果:

  • 所有的MOF都表现出没有歇斯底里的I型异热;没有达到和度.
  • 连锁IRMOF显示出最高的摩尔H2容量 (高达9.8H2/formula单位).
  • 与协调性不和金属位点 (MOF-74,HKUST-1) 的MOF与IRMOF相比,显示出更大的H2吸收和亲和力.

结论:

  • MOF的结构修改,特别是金属氧化物单位和孔径,显著影响H(2) 吸附.
  • 通过增加金属氧化物单位的电荷梯度和缩小孔径,可以实现增强的2吸收.
  • 大孔体积仍然是MOF中有效吸附H2的先决条件.

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