یک تیم تحقیقاتی به رهبری دانشگاه طراحی و سنتز مواد جدید با ultrahigh تخلخل و سطح منطقه برای ذخیره سازی هیدروژن و متان برای سوخت همراه-وسایل نقلیه. این گازهای جذاب انرژی پاک جایگزین دی اکسید کربن تولید سوخت های فسیلی است.

طراح مواد یک نوع فلز-آلی چارچوب (MOF) می تواند به فروشگاه به طور قابل توجهی بیشتر از هیدروژن و متان از متعارف جاذب مواد در بسیار امن تر فشار و در حد هزینه های پایین تر.

“ما بهتر پردازنده روش ذخیره سازی هیدروژن و متان گاز برای نسل آینده انرژی پاک وسایل نقلیه” گفت: Omar K. Farha که رهبری این پژوهش است. “برای انجام این کار ما با استفاده از مواد شیمیایی اصول طراحی مواد متخلخل با دقیق اتمی تنظیم در نتیجه دستیابی به ultrahigh تخلخل.”

جاذب متخلخل هستند جامدات است که با اتصال مایع یا گازی مولکول به سطح خود را. به لطف nanoscopic منافذ یک گرم نمونه ای از شمال غربی و مواد (با حجم شش M&Ms) دارای سطح منطقه که پوشش 1.3 زمین فوتبال.

این مواد جدید نیز می تواند دستیابی به موفقیت برای ذخیره سازی گاز صنعت در بزرگ Farha گفت: از آنجا که بسیاری از صنایع و برنامه های کاربردی نیاز به استفاده از گاز فشرده مانند اکسیژن و هیدروژن متان و دیگران.

Farha است استادیار شیمی در واینبرگ کالج علوم و هنر. او همچنین یک عضو از شمال غربی به موسسه بین المللی فناوری نانو.

مطالعه ترکیب آزمایش و شبیه سازی مولکولی خواهد شد منتشر شده در تاریخ 17 آوریل در مجله علم.

Farha سرب است و نویسنده مسئول. Zhijie چن یک همکار فوق دکترا در Farha گروه همکاری نویسنده اول. Penghao Li یک همکار فوق دکترا در آزمایشگاه از سر فریزر Stoddart هیئت امنا استاد شیمی در شمال غربی همچنین یک co-نویسنده اول. Stoddart است که نویسنده در این مقاله است.

این ultraporous MOFs به نام NU-1501, ساخته شده از مولکولهای آلی و یونهای فلزی یا خوشه که خود جمع آوری به شکل چند بعدی بسیار کریستالی متخلخل میباشد. به تصویر ساختار مالیه Farha گفت: پیش بینی مجموعه ای از Tinkertoys است که در آن یونهای فلزی یا خوشه ها دایره ای یا مربع گره ها و مولکول های آلی هستند که میله برگزاری گره ها با هم.

هیدروژن و متان طراحی وسایل نقلیه در حال حاضر نیاز به فشار بالا فشرده سازی به کار گیرند. فشار هیدروژن مخزن 300 بار بیشتر از فشار در لاستیک خودرو است. از آنجا که هیدروژن را کم تراکم آن گران است برای به انجام رساندن این فشار و این نیز می تواند ناامن به دلیل گاز بسیار قابل اشتعال است.

توسعه جدید جاذب مواد است که می تواند ذخیره هیدروژن و متان گاز پردازنده وسایل نقلیه در فشار بسیار پایین تر می تواند کمک به دانشمندان و مهندسان رسیدن به دپارتمان انرژی ایالات متحده اهداف خود را برای توسعه نسل آینده انرژی پاک اتومبیل است.

برای پاسخگویی به این اهداف هر دو اندازه و وزن پردازنده مخزن سوخت نیاز به بهینه سازی شده است. بسیار متخلخل مواد در این مطالعه تعادل هر دو حجمی (اندازه) و گراویمتری (انبوه) تحویل ظرفیت هیدروژن و متان آوردن محققان یک گام نزدیک تر برای رسیدن به این اهداف است.

“ما می توانید ذخیره مقدار زیادی از هیدروژن و متان در داخل منافذ MOFs و ارائه آنها را به موتور خودرو در فشارهای پایین تر از زمان مورد نیاز برای سلول های سوخت وسایل نقلیه” Farha گفت.

شمال غربی محققان تصور ایده خود را MOFs و در همکاری با محاسباتی افسران در مدرسه معدن کلرادو تایید کرد که این کلاس از مواد بسیار جذاب است. Farha و تیم خود را پس از آن طراحی سنتز و مشخصه این مواد است. آنها همچنین با همکاری دانشمندان در موسسه ملی استاندارد و تکنولوژی (NIST) به انجام فشار گاز جذب آزمایش.

داستان منبع:

مواد ارائه شده توسط دانشگاه. Original نوشته شده توسط مگان Fellman. توجه داشته باشید: محتوا ممکن است برای ویرایش سبک و طول.

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.nettny.im