Las Hojas Acodadas de Graphene Podían Resolver Ediciones del Almacenamiento del Hidrógeno

Published on March 16, 2010 at 7:09 PM

el Graphene-Carbón formado en las hojas un único átomo grueso-ahora aparece ser una materia prima prometedora para capturar el hidrógeno, según research* reciente en el National Institute of Standards and Technology (NIST) y la Universidad de Pensilvania. Las conclusión sugieren que las pilas de capas del graphene podrían potencialmente salvar el hidrógeno con seguridad para el uso en pilas de combustible y otras aplicaciones.

Un marco del graphene-óxido (GOF), formado de las capas de graphene conectadas por los “pilares boro-carboxílicos.” GOFs tal como éste apenas está comenzando a ser explorado como media de almacenamiento potencial para el hidrógeno y otros gases. Haber: NIST

Graphene se ha convertido en algo de un material de la celebridad estos últimos años debido a sus propiedades conductoras, térmicas y ópticas, que podrían hacerlo útil en un rango de sensores y de dispositivos de semiconductor. El material no salva el hidrógeno bien en su formulario original, según personas de los científicos que las estudian en el Centro del NIST para la Investigación del Neutrón. Pero si las hojas oxidadas del graphene se empilan encima de otra como las cubiertas de un estacionamiento de niveles múltiples, conectado por las moléculas que conecte las capas a una otras y mantenga el espacio entre ellas, el marco resultante del graphene-óxido (GOF) puede acumular el hidrógeno en mayores cantidades.

Inspirado para crear GOFs por los armazones metalorgánicos que están también bajo escrutinio para el almacenamiento del hidrógeno, las personas apenas están comenzando a destapar propiedades de las nuevas estructuras las'. “Nadie más ha hecho nunca GOFs, según mi entender,” dice al teórico Taner Yildirim del NIST. “Qué hemos encontrado hasta ahora, aunque, indica que GOFs puede sujetar por lo menos cientos veces más moléculas del hidrógeno que lo hace el óxido ordinario del graphene. La síntesis fácil, el bajo costo y la no-toxicidad del graphene hacen este material a un candidato prometedor a aplicaciones del almacenamiento de gasolina.”

El GOFs puede conservar el 1 por ciento de su peso en hidrógeno en una temperatura de 77 grados de Kelvin y presión-áspero atmosférica ordinaria comparable al 1,2 por ciento que algunos armazones metalorgánicos bienes estudiado pueden sostener, Yildirim dice.

Otros de los descubrimientos potencialmente útiles de las personas son el lazo inusual que pieza de convicción de GOFs entre la temperatura y la amortiguación del hidrógeno. En la mayoría de los materiales del almacenamiento, cuanto más inferior es la temperatura, más la absorción del hidrógeno ocurre normalmente. Sin Embargo, las personas descubrieron que GOFs se comporta muy diferentemente. Aunque un GOF pueda absorber el hidrógeno, no admite cantidades importantes en debajo de 50 Kelvin (- 223 grados de Celsius). Por Otra Parte, no release/versión ningún hidrógeno debajo de esto “que ciega temperatura” - sugiriendo que, con la investigación adicional, GOFs se pudo utilizar para salvar el hidrógeno y para release/versión lo cuando es necesario, un requisito fundamental en aplicaciones de la pila de combustible.

Algo capacidades del GOFs las' es debido a las moléculas de conexión ellos mismos. Las moléculas las personas usadas son todas los ácidos bencenoborónicos que obran recíprocamente fuertemente con hidrógeno por derecho propio. Pero manteniendo varios angstromes del espacio entre el graphene capa-relacionados con los pilares de la manera soporte techo-ellos también aumentan la superficie disponible de cada capa, dándole más manchas para que el hidrógeno cierre conectado.

Según las personas, GOFs realizará probablemente incluso mejor una vez que las personas exploran sus parámetros más detalladamente. “Vamos a intentar optimizar el funcionamiento del GOFs y explorar otras moléculas de conexión también,” dice a Jacob Burress, también del NIST. “Queremos explorar la dependencia inusual de la temperatura de la cinética de la amortiguación, así como si puede ser que sean útiles para capturar los gases de efecto invernadero tales como dióxido y toxinas de carbono como el amoníaco.”

La investigación es financiada en parte por el Ministerio de Energía.

* J. Burress, J. Simmons, J. Ford y T.Yildirim. “Propiedades de la adsorción de Gas de graphene-óxido-armazones y de polímeros ácidos bencenoborónicos nanoporous.” Para ser presentado en la reunión de Marzo del American Physical Society (APS) en Portland, Oregón, El 18 de marzo de 2010. Un extracto está disponible en http://meetings.aps.org/Meeting/MAR10/Event/122133

Last Update: 13. January 2012 01:46

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