JACS：通过晶体形貌工程和晶粒尺寸控制优化MOFs的储氢性能

Nanoyu

2021-07-10

金属有机骨架（MOFs）是一种很有前途的储氢材料，但由于粉末填充性差而无法达到预期的体积储氢密度理论值。

近日，美国密歇根大学安娜堡分校Adam J. Matzger报道了提出了一种通过工程形貌和可控的晶体尺寸分布来显著提高堆积效率和体积储氢密度的策略，该策略有望最大限度地提高给定MOF的储氢量。

文章要点

1）与商用MOF-5相比，基准吸附剂MOF-5的堆积密度的提高导致了体积储氢性能的显著提高。

2）系统模型预测结果表明，设计晶体形态/尺寸或使用立方晶体尺寸的双峰分布与系统优化相结合，可以获得超过典型700 bar压缩存储系统的25 g/L的体积容量，并超过能源部2020年的目标体积容量（30 g/L）。

3）研究人员揭示了粉末堆积密度的提高和压实后损伤的减少之间的关键联系，从而获得具有高表面积和高密度的吸附剂。

这些结果完全适用于开发目前在不同电池、碳捕获、分离和燃料气体储存领域具有应用潜力的大量立方MOF吸附剂。

参考文献

Kuthuru Suresh, et al, Optimizing Hydrogen Storage in MOFs through Engineering of Crystal Morphology and Control of Crystal Size, J. Am. Chem. Soc., 2021

DOI: 10.1021/jacs.1c04926

https://doi.org/10.1021/jacs.1c04926