在喷雾合成的HKUST-1上通过兴奋剂和缺陷创建增强吸附能力
Masaru Kubo1, Tomoki Matsumoto1, Manabu Shimada1
1Department of Advanced Science and Engineering, Graduate School of Advanced Science and Engineering, Hiroshima University, Kagamiyama 1-4-1, Higashi-Hiroshima 739-8527, Hiroshima, Japan.
Materials (Basel, Switzerland)
|August 12, 2023
概括
我们在HKUST-1中增强了 (H2) 吸附,使用兴奋剂和缺陷的喷雾合成. 这种方法提高了潜在的储能应用的H2吸收能力.
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:
- 像HKUST-1这样的金属有机框架 (MOF) 对气体储存具有前景.
- 提高 (H2) 吸附能力对于能源应用至关重要.
- 定制MOF结构可以增强气体吸收特性.
研究的目的:
- 为了提高H2吸附能力的HKUST-1.
- 调查兴奋剂和缺陷工程对H2吸收的影响.
- 探索异酸 (IP) 在修改HKUST-1结构中的作用.
主要方法:
- 使用LiNO3.3进行兴奋剂的HKUST-1喷雾合成.
- 通过用异酸 (IP) 部分替换1,3,5-二碳酸盐 (BTC) 来产生缺陷.
- 在77K和1bar时测量 (H2) 吸附度.
主要成果:
- 兴奋剂增加了H2的吸收从2.37重量%到2.47重量% (质量) 和4.16到4.33分子/nm2 (面积).
- 缺陷的产生本身并没有显著改变H2吸收.
- 结合Li-doping和缺陷创建,增强了H2吸收到3.03%的重量.
结论:
- 兴奋剂和缺陷工程协同增强H2吸附在HKUST-1.
- 在缺陷中,离子与碳酸基的协调是改善H2吸收的关键.
- 这种修改后的HKUST-1显示了先进储存解决方案的潜力.
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