用装饰富勒伦浸的金属有机框架用于甲和的储存
Aaron W Thornton1, Kate M Nairn, James M Hill
1CSIRO Materials Science and Engineering, Private Bag 33, Clayton South MDC, Victoria 3169, Australia. aaron.thornton@csiro.au
Journal of the American Chemical Society
|July 9, 2009
概括
在金属有机框架 (MOF) 中,新的装饰的富勒伦显示了创纪录的甲和储存. 这种Mg-C(60) @MOF系统提供了特殊的气体吸收,超过了美国能源部对清洁能源解决方案的目标.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 开发高效的甲和储存的先进材料对于能源应用至关重要.
- 金属有机框架 (MOF) 具有较高的表面积,但需要功能化来增强气体吸附.
- 富勒烯,特别是装饰着金属时,对气体相互作用具有独特的特性.
研究的目的:
- 通过将装饰的富勒伦纳入MOF中,引入和模拟一种新的气体存储材料概念.
- 评估这些混合材料 (Mg-C(60) @MOF在高容量甲和储存方面的潜力.
- 预测性能指标,包括气体吸收和吸附度,使用一种新的建模方法.
主要方法:
- 使用一种基于从莱纳德-斯参数获得的表面潜在能量的新型建模方法.
- 模拟MOF毛孔的浸与装饰的Mg{10}C{60}) 富勒伦.
- 分析预测的甲和气的气体吸附能力和热量.
主要成果:
- Mg-C(60) @MOF系统表现出了显著的气体吸收能力.
- 预计体积甲吸收量为265v/v,超过美国能源部的180v/v目标.
- 接近最佳值的11 kJ mol ((-1) 的高吸附度,和吸收达到10 atm以下.
结论:
- Mg-C(60) @MOF复合材料代表了下一代甲和储存的非常有前途的平台.
- 开发的建模方法准确地预测了特殊的气体储存性能.
- 这项研究为设计高效和安全的储能解决方案的先进材料铺平了道路.
