层状石墨薄片可以解决储氢问题

Published on March 16, 2010 at 7:09 PM

石墨碳形成了成片单原子厚的,现在看来是有前途的基体材料,为夺取氢,根据国家标准和技术研究所 (NIST)和美国宾夕法尼亚大学在最近的研究*。研究结果表明,成堆的石墨层可能存储氢燃料电池和其他应用程序使用安全。

石墨烯氧化物框架(GOF),硼 - 羧酸连接石墨层形成的“支柱。”GOFs如这一个刚开始被视为一个潜在的存储介质为氢和其他气体探索。参与人员:NIST

石墨已成为一个名人材料在近年来由于其导电性,热性能和光学性能,这可能使传感器和半导体器件的范围非常有用的东西。该材料不储存氢气在其原来的形式,根据就读于NIST的中子研究中心的科学家团队。但如果氧化的石墨薄片堆叠之上甲板,就像一个多层停车场,分子连接互相都层层链接到另一个,并保持它们之间的空间,由此产生的氧化石墨的框架(GOF)可以积累更大的氢数量。

灵感,创造GOFs储氢也正在审议的金属有机框架,球队才刚刚开始发现“新结构的属性。 NIST的理论家摊儿耶尔德勒姆说:“没有其他人曾经GOFs,据我们所知,”。 “我们发现到目前为止,虽然表示GOFs可容纳至少100倍以上的氢分子比普通石墨氧化物。容易合成,成本低和无毒性的石墨,使这种材料的一个天然气存储应用的有希望的候选人。“

耶尔德勒姆说GOFs可以保留他们在氢重量的1%,在一个77度的温度开尔文和普通的大气压力相当于1.2%,一些研究金属有机框架可以容纳。

球队的可能是有用的发现的,另一个是不寻常的关系,GOFs之间的温度和氢吸收的展览。在大多数存储材料,温度越低,通常会出现更多的氢吸收。然而,研究小组发现,GOFs的行为完全不同。虽然缆可以吸收氢,它并不显著低于50开尔文(-223摄氏度)的。此外,它不会释放任何低于这个“阻塞温度”,暗示,随着研究的深入,GOFs可能是用来储存氢气,并释放它时,它是必要的,在燃料电池的应用的根本要求的氢气。

GOFs的能力,有些是由于连接的分子本身。小组使用的分子均苯硼酸与氢在自己的权利强烈的互动。但支柱举行了类似的石墨层之间的空间保持几个埃在天花板上,他们也增加了每一层的表面积,赋予其更多的氢锁存的斑点。

据球队,GOFs可能会更好的成绩,一旦球队探讨更详细的参数。 “我们将尝试优化GOFs表现,以及探讨其他的连接分子,说:”雅各布瑞斯,也NIST的。 “我们要探讨的吸收动力学的不寻常的温度依赖性,以及他们是否可能被用于捕获温室气体,如二氧化碳和氨等毒素。”

这项研究部分经费由能源部。

* J.布瑞斯,J.西蒙斯,J.福特和T.耶尔德勒姆。 “气体吸附性能的石墨烯氧化物框架和多孔苯硼酸聚合物。”要在3月的美国物理协会(APS),在俄勒冈州波特兰市,3月18日,2010会议上提出的。一个抽象http://meetings.aps.org/Meeting/MAR10/Event/122133

Last Update: 4. October 2011 04:51

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