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層狀石墨薄片可以解決儲氫問題

Published on March 16, 2010 at 7:09 PM

石墨碳形成了成片單原子厚的,現在看來是有前途的基體材料,為奪取氫,根據國家標準和技術研究所 (NIST)和美國賓夕法尼亞大學在最近的研究*。研究結果表明,成堆的石墨層可能存儲氫燃料電池和其他應用程序使用安全。

石墨烯氧化物框架(GOF),硼 - 羧酸連接石墨層形成的“支柱。”GOFs如這一個剛開始被視為一個潛在的存儲介質為氫和其他氣體探索。參與人員:NIST

石墨已成為一個名人材料在近年來由於其導電性,熱性能和光學性能,這可能使傳感器和半導體器件的範圍非常有用的東西。該材料不儲存氫氣在其原來的形式,根據就讀於 NIST的中子研究中心的科學家團隊。但如果氧化的石墨薄片堆疊之上甲板,就像一個多層停車場,分子連接互相都層層鏈接到另一個,並保持它們之間的空間,由此產生的氧化石墨的框架(GOF)可以積累更大的氫數量。

靈感,創造 GOFs儲氫也正在審議的金屬有機框架,球隊才剛剛開始發現“新結構的屬性。 NIST的理論家攤兒耶爾德勒姆說:“沒有其他人曾經 GOFs,據我們所知,”。 “我們發現到目前為止,雖然表示GOFs可容納至少100倍以上的氫分子比普通石墨氧化物。容易合成,成本低和無毒性的石墨,使這種材料的一個天然氣存儲應用的有希望的候選人。“

耶爾德勒姆說 GOFs可以保留他們在氫重量的1%,在一個 77度的溫度開爾文和普通的大氣壓力相當於 1.2%,一些研究金屬有機框架可以容納。

球隊的可能是有用的發現的,另一個是不尋常的關係,GOFs之間的溫度和氫吸收的展覽。在大多數存儲材料,溫度越低,通常會出現更多的氫吸收。然而,研究小組發現,GOFs的行為完全不同。雖然纜可以吸收氫,它並不顯著低於 50開爾文(-223攝氏度)的。此外,它不會釋放任何低於這個“阻塞溫度”,暗示,隨著研究的深入,GOFs可能是用來儲存氫氣,並釋放它時,它是必要的,在燃料電池的應用的根本要求的氫氣。

GOFs的能力,有些是由於連接的分子本身。小組使用的分子均苯硼酸與氫在自己的權利強烈的互動。但支柱舉行了類似的石墨層之間的空間保持幾個埃在天花板上,他們也增加了每一層的表面積,賦予其更多的氫鎖存的斑點。

據球隊,GOFs可能會更好的成績,一旦球隊探討更詳細的參數。 “我們正在嘗試,優化的GOFs性能,以及探討其他的連接分子,說:”雅各布瑞斯,也NIST的。 “我們要探討的吸收動力學的不尋常的溫度依賴性,以及他們是否可能被用於捕獲溫室氣體,如二氧化碳和氨等毒素。”

這項研究部分經費由能源部。

* J.布瑞斯,J.西蒙斯,J.福特和T.耶爾德勒姆。 “氣體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月的美國物理協會(APS),在俄勒岡州波特蘭市,3月18日,2010會議上提出的。一個抽象http://meetings.aps.org/Meeting/MAR10/Event/122133

Last Update: 6. October 2011 19:49

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