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高分子科学前沿  · 公众号  · 化学  · 2024-09-04 08:02

主要观点总结

本文介绍了超分子晶体作为高效储氢材料的潜力。通过RP-H100和RP-H101的定向链化策略,实现了高体积和重量表面积以及增强的储氢稳健性和定制孔径。RP-H101展现出极高的重量和体积表面积,以及高稳定性,实现了高可交付体积容量和重量储氢容量,为储氢领域提供了新的希望。研究成果发表在《Nature Chemistry》上。

关键观点总结

关键观点1: 介绍超分子晶体作为高效储氢材料的潜力。

超分子晶体具有高体积和重量表面积的特点,有助于实现高效储氢。

关键观点2: RP-H100和RP-H101的定向链化策略。

通过定向链化策略,七重链化超结构赋予晶体高体积和重量表面积以及增强的储氢稳健性和定制孔径。

关键观点3: RP-H101的高性能表现。

RP-H101展现出极高的重量(3,526 m²/g)和平衡体积(1,855 m²/cm³)表面积,高稳定性带来高可交付体积容量(53.7g/l),同时在实际操作条件下实现高重量储氢容量(9.3wt%)。

关键观点4: 研究成果的意义和影响。

这项研究展示了超分子晶体作为储氢材料的潜力,并强调了定向串联策略在设计高性能多孔材料中的应用前景。研究成果发表在《Nature Chemistry》上,为储氢领域提供了新的希望。


文章预览

高效储氢材料!平衡超分子晶体中氢的体积和重量容量 氢因其零排放和高重量能量密度而备受关注,但由于体积密度低,目前需要700bar的压缩罐进行储存和运输,成本高且存在安全隐患。为了实现氢动力燃料电池汽车的广泛应用,美国能源部设定了储氢系统的目标,即重量储存容量为6.5% wt%,体积储存容量为50 g l −1 。尽管多孔吸附材料如金属有机框架(MOF)、共价有机框架(COF)和多孔有机聚合物(POP)在储氢方面取得了进展,但大多数材料在满足体积容量目标方面仍然存在不足。为实现高效储氢,关键在于平衡高体积表面积(VSA)和大重量表面积(GSA)。分子晶体如氢键有机框架(HOF)由于其轻质元素组成和可调节的孔径,在储氢领域展现出潜力,但同时实现大表面积和高稳定性仍具挑战性。 在此, 2016年诺奖得主、香港大学讲座教授 J. Fr ………………………………

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