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Le Lamiere Sottili Stratificate di Graphene Hanno Potuto Risolvere le Emissioni di Archiviazione dell'Idrogeno

Published on March 16, 2010 at 7:09 PM

il Graphene-Carbonio formato nelle lamiere sottili un singolo atomo spesso-ora sembra essere un materiale di base di promessa per la cattura dell'idrogeno, secondo research* recente al National Institute of Standards and Technology (NIST) ed all'Università Della Pennsylvania. I risultati suggeriscono che le pile di livelli del graphene potrebbero potenzialmente memorizzare sicuro l'idrogeno per uso nelle pile a combustibile ed in altre applicazioni.

Una struttura dell'graphene-ossido (GOF), formata dei livelli di graphene connessi “dalle colonne boro-carbossiliche.„ GOFs come questo sta cominciando appena ad essere esplorato come supporto di memorizzazione potenziale per idrogeno ed altri gas. Credito: NIST

Graphene si è trasformato in negli ultimi anni qualcosa di un materiale della celebrità dovuto i sui beni conduttivi, termici ed ottici, in grado di renderlo utile in un intervallo dei sensori e delle unità a semiconduttore. Il materiale non memorizza bene l'idrogeno nel suo modulo originale, secondo un gruppo degli scienziati che lo studiano al Centro del NIST per la Ricerca del Neutrone. Ma se le lamiere sottili ossidate del graphene sono impilate in cima ad una un altro come le piattaforme di un parcheggio multilivelli, connesso dalle molecole che sia colleghi i livelli ad uno un altro che mantenga lo spazio loro, la struttura risultante dell'graphene-ossido (GOF) può accumulare l'idrogeno in maggior quantità.

Ispirato per creare GOFs dalle strutture metallorganiche che sono egualmente nell'ambito dell'esame accurato per archiviazione dell'idrogeno, il gruppo sta cominciando appena a scoprire beni delle nuove strutture'. “Nessun altro ha fatto mai GOFs, al meglio della nostra conoscenza,„ dice il teorico Taner Yildirim del NIST. “Che Cosa abbiamo trovato finora, sebbene, indichi che GOFs può tenere almeno cento volte più molecole dell'idrogeno che l'ossido ordinario del graphene fa. La sintesi facile, il basso costo e la non tossicità di graphene rendono a questo materiale un candidato di promessa per le applicazioni di archiviazione di gas.„

Il GOFs può conservare 1 per cento del loro peso in idrogeno ad una temperatura di 77 gradi di Kelvin e pressione-ruvido atmosferica ordinaria comparabile ai 1,2 per cento che alcune strutture metallorganiche ben esaminate possono tenere, Yildirim dice.

Un Altro delle scoperte potenzialmente utili del gruppo è la relazione insolita che mostra di GOFs fra la temperatura e l'assorbimento dell'idrogeno. In la maggior parte dei materiali di archiviazione, più bassa la temperatura, di più l'assorbimento dell'idrogeno accade normalmente. Tuttavia, il gruppo ha scoperto che GOFs si comporta abbastanza diversamente. Sebbene un GOF possa assorbire l'idrogeno, non contiene le quantità significative inferiore a 50 Kelvin (- 223 gradi di Celsius). Inoltre, non rilascia alcun idrogeno sotto questa “temperatura di didascalia„ - suggerendo che, con ulteriore ricerca, GOFs potrebbe essere usato sia per memorizzare l'idrogeno che per rilasciarlo quando è necessario, un requisito fondamentale nelle applicazioni della pila a combustibile.

Alcuno le capacità del GOFs' è dovuto le molecole di collegamento stesse. Le molecole il gruppo usato sono tutte acidi benzene-boronic che interagiscono forte con idrogeno nel loro diritto. Ma tenendo parecchi angstrom di spazio fra il graphene livello-analoghi delle colonne di modo sostenga massimale-essi egualmente aumentano l'area disponibile di ogni livello, dantegli più punti affinchè l'idrogeno si aggancino.

Secondo il gruppo, GOFs probabilmente eseguirà ancora migliore una volta che il gruppo esplora più dettagliatamente i loro parametri. “Stiamo andando provare ad ottimizzare la prestazione del GOFs ed esplorare altre molecole di collegamento pure,„ dice Jacob Burress, anche del NIST. “Vogliamo esplorare la dipendenza insolita della temperatura della cinetica di assorbimento come pure se potrebbero essere utili per la cattura dei gas serra quali l'anidride carbonica e le tossine come ammoniaca.„

La ricerca è costituita un fondo per in parte dal Dipartimento Per L'Energia.

* J. Burress, J. Simmons, J. Ford e T.Yildirim. “Beni di adsorbimento di Gas delle graphene-ossido-strutture e dei polimeri acidi benzene-boronic nanoporous.„ Per essere presentato alla riunione di Marzo della Società di Fisico Medica Americano (APS) a Portland, l'Oregon, Il 18 marzo 2010. Un estratto è disponibile a http://meetings.aps.org/Meeting/MAR10/Event/122133

Last Update: 13. January 2012 02:52

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