स्तरित ग्राफीन शीट्स हाइड्रोजन संग्रहण मुद्दे को हल कर सकता है

Published on March 16, 2010 at 7:09 PM

ग्राफीन कार्बन शीट में गठित एक एकल परमाणु मोटी अब हाइड्रोजन पर कब्जा करने के लिए एक आशाजनक आधार सामग्री में हाल ही में अनुसंधान * के अनुसार, प्रतीत होता है की राष्ट्रीय मानक संस्थान और प्रौद्योगिकी (NIST) और पेन्सिलवेनिया विश्वविद्यालय. निष्कर्ष बताते हैं कि graphene परतों के ढेर संभावित हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं और अन्य अनुप्रयोगों में प्रयोग के लिए सुरक्षित रूप से दुकान सकता है.

एक graphene ऑक्साइड - (GOF) ढांचा, graphene की परतों बोरान कार्बोक्जिलिक से जुड़े हुए के गठन "खम्भों." जैसे कि यह सिर्फ शुरुआत कर रहे हैं करने के लिए हाइड्रोजन और अन्य गैसों के लिए एक संभावित भंडारण माध्यम के रूप में पता लगाया जा GOFs. श्रेय: NIST

Graphene एक सेलिब्रिटी सामग्री के कुछ इसकी प्रवाहकीय, थर्मल और ऑप्टिकल गुण है, जो यह उपयोगी सेंसरों और अर्धचालक उपकरणों की एक सीमा में बना सकता है की वजह से हाल के वर्षों में बन गया है. सामग्री हाइड्रोजन अच्छी तरह से दुकान नहीं करता है अपने मूल रूप में यह न्यूट्रॉन अनुसंधान NIST सेंटर में अध्ययन वैज्ञानिकों की एक टीम के अनुसार. लेकिन दोनों कड़ी एक दूसरे को परतों और उन दोनों के बीच अंतरिक्ष को बनाए रखने अगर ऑक्सीकरण पत्रक graphene एक बहुस्तर पार्किंग के डेक, अणुओं से जुड़े हुए की तरह एक दूसरे के ऊपर खड़ी कर रहे हैं कि, जिसके परिणामस्वरूप रूपरेखा graphene ऑक्साइड (GOF) अधिक से अधिक में हाइड्रोजन जमा कर सकते हैं मात्रा में.

है कि जांच के दायरे में हाइड्रोजन के भंडारण के लिए भी कर रहे हैं धातु कार्बनिक frameworks द्वारा GOFs बनाने के लिए प्रेरित, टीम सिर्फ नई संरचनाओं 'गुणों को उजागर करने की शुरुआत है. ", और कोई कभी GOFs बना दिया है हमारे ज्ञान का सबसे अच्छा करने के लिए," NIST विचारक Taner Yildirim कहते हैं. "क्या हम अब तक पाया है, हालांकि इंगित करता है, GOFs कम से कम एक सौ बार अधिक हाइड्रोजन के अणुओं की पकड़ से साधारण graphene ऑक्साइड करता है. आसान संश्लेषण, कम लागत और graphene के गैर विषाक्तता के गैस भंडारण अनुप्रयोगों के लिए एक आशाजनक उम्मीदवार इस सामग्री बनाते हैं. "

GOFs 77 डिग्री केल्विन तापमान और साधारण वायुमंडलीय दबाव के लगभग 1.2 प्रतिशत है कि कुछ अच्छी तरह से अध्ययन धातु कार्बनिक frameworks पकड़ कर सकते करने के लिए तुलनीय में हाइड्रोजन में अपने वजन के 1 प्रतिशत बनाए रखने कर सकते हैं, Yildirim कहते हैं.

टीम के संभावित रूप से उपयोगी खोजों के एक असामान्य रिश्ता है कि तापमान और हाइड्रोजन अवशोषण के बीच एक्ज़िबिट GOFs है. सबसे भंडारण सामग्री में तापमान कम, अधिक हाइड्रोजन तेज सामान्य होता है. हालांकि, टीम को पता चला कि GOFs काफी अलग व्यवहार करते हैं. हालांकि एक GOF हाइड्रोजन को अवशोषित कर सकते हैं, यह 50 नीचे केल्विन (-223 डिग्री सेल्सियस) में महत्वपूर्ण मात्रा में नहीं ले करता है. इसके अलावा, यह इस सुझाव "अवरुद्ध तापमान" है कि, और अधिक अनुसंधान के साथ, GOFs दोनों हाइड्रोजन स्टोर करने के लिए और इसे जारी जब यह जरूरत है, ईंधन सेल अनुप्रयोगों में एक मौलिक आवश्यकता करने के लिए इस्तेमाल किया हो सकता है नीचे किसी भी हाइड्रोजन रिलीज नहीं करता है.

'GOFs क्षमताओं के कुछ जोड़ने खुद अणुओं की वजह से कर रहे हैं. टीम प्रयुक्त अणुओं सब बेंजीन-boronic एसिड होता है जो अपने आप में हाइड्रोजन के साथ दृढ़ता से बातचीत कर रहे हैं. लेकिन एक छत के graphene परतों जैसा जिस तरह से खंभे को पकड़ के बीच अंतरिक्ष के कई angstroms रखकर वे भी प्रत्येक परत के उपलब्ध सतह क्षेत्र को बढ़ाने, यह हाइड्रोजन पर कड़ी करने के लिए और अधिक स्पॉट दे.

टीम के अनुसार, GOFs संभावना भी बेहतर प्रदर्शन एक बार और अधिक विस्तार में टीम अपने मानकों की पड़ताल. "हम GOFs के प्रदर्शन का अनुकूलन करने के लिए और अन्य को जोड़ने के अणुओं के रूप में अच्छी तरह से पता लगाने की कोशिश करने के लिए जा रहे हैं" NIST के भी याकूब Burress, कहते हैं. "हम अवशोषण कैनेटीक्स की असामान्य तापमान निर्भरता के रूप में के रूप में अच्छी तरह से चाहे वे ग्रीन हाउस गैसों जैसे कार्बन डाइऑक्साइड और अमोनिया की तरह विषाक्त पदार्थों पर कब्जा करने के लिए उपयोगी हो सकता है का पता लगाने के लिए चाहते हैं."

अनुसंधान के हिस्से में ऊर्जा विभाग द्वारा वित्त पोषित है.

* जे Burress, जे सीमन्स, जे फोर्ड और टी. Yildirim. "Graphene के ऑक्साइड चौखटे और nanoporous बेंजीन-boronic एसिड पॉलिमर की गैस सोखना गुण है." पोर्टलैंड, Ore में अमेरिकी शारीरिक सोसायटी (ए पी एस), 18 मार्च, 2010 के मार्च की बैठक में प्रस्तुत किया. एक सार http://meetings.aps.org/Meeting/MAR10/Event/122133 पर उपलब्ध है

Last Update: 9. October 2011 06:31

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