在具有开放金属位点的微孔金属有机框架中,乙的吸收率异常高
Shengchang Xiang1, Wei Zhou, Jose M Gallegos
1Department of Chemistry, University of Texas at San Antonio, San Antonio, Texas 78249-0698, USA.
Journal of the American Chemical Society
|August 27, 2009
概括
测试了金属有机框架 (MOFs) 的乙储存. 由于与开放的铜矿场的强烈相互作用,HKUST-1显示了创纪录的吸收量,储存201cm3/g.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学 化学 化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 微孔金属有机框架 (MOF) 是气体储存应用的有希望的材料.
- 乙 (C2H2) 储存对于工业过程和能源应用至关重要.
- 了解MOF中的气体结合机制对于设计先进的存储材料至关重要.
研究的目的:
- 评估六个原型MOF的乙储存能力.
- 为了确定高容量乙储存的最佳MOF.
- 为了阐明乙在表现最好的MOF中的结合点和相互作用.
主要方法:
- 对六种MOF (HKUST-1,MOF-505,MOF-508,MIL-53,MOF-5和ZIF-8) 的查,以检测它们对乙的吸收.
- 在295K和1大气中测量乙烯吸附.
- 在装有乙的HKUST-1上进行中子粉衍射研究.
- 第一个原则计算来研究乙烯的结合性质.
主要成果:
- 据报道,HKUST-1的乙储能是有史以来最高的,达到201 cm3/g,温度为295 K,1 atm.
- 中子衍射研究证实,HKUST-1中的开放Cu(2+) 位是乙烯的主要结合位置.
- 第一原则计算支持乙和这些开放的铜位点之间的强烈相互作用.
结论:
- HKUST-1 是一种用于乙储存的优质材料.
- 在HKUST-1中开放的Cu2+) 位点在高亲和度乙结合中起着至关重要的作用.
- 这项研究提供了对MOF-乙相互作用的基本见解,指导未来的气体储存材料设计.
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