在温和的运行条件下通过周期性半孔性有机氧化纳米管使得以水合物为基础的甲储存成为可能
Emile Jules Beckwée1, Geert Watson2, Maarten Houlleberghs3
1Department of Chemical Engineering, Vrije Universiteit Brussel, Pleinlaan 2, 1050, Brussel, Belgium.
Heliyon
|July 14, 2023
概括
研究人员开发了新的空洞环周期性半孔性有机 (HR-PMO) 纳米管,用于高效的生物甲储存. 这些纳米管在温和条件下能够形成高容量的甲酸盐水合物,提供可持续的储能解决方案.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 生物甲是一种可再生的天然气,需要有效的储存解决方案.
- 封闭式酸盐水合物为储存生物甲等能量载体提供了一个有前途的方法.
- 现有的方法在容量和能源效率方面面临挑战.
研究的目的:
- 开发一种新型宿主材料,用于增强甲类甲酸盐水合物形成.
- 研究生物甲新材料的储存能力和可回收性.
- 了解材料促进水合物形成的机制.
主要方法:
- 空环周期性半孔性有机 (HR-PMO) 纳米管的合成.
- 重力测量吸收测量以量化甲储存能力.
- 低温电子断层扫描和X射线衍射用于结构分析.
主要成果:
- HR-PMO纳米管在温和条件下 (273 K,3.5 MPa) 促进甲类甲酸盐水合物形成.
- 实现了高甲储存能力 (0.55 g/g HR-PMO) 和水负载 (5.1 g/g HR-PMO).
- 证明了优良的可回收性,在多个循环中保持97%的容量.
结论:
- HR-PMO纳米管对于高容量,以压力为基础的生物甲储存在封闭的酸盐水合物中是有效的.
- 材料的层次性孔隙结构是促进水合物核和生长的关键.
- 这些发现凸显了有机材料在可持续储能方面的潜力.
