眾所周知,天然氣由于其清潔、廉價、全球分布均勻等特點,比石油具有更好的環保、經濟以及政策性優勢。
其問題在于:天然氣體積能量密度較低,在常溫常壓下需要占據很大的空間。為了解決這一問題,目前最具潛力的方案就是制造出吸附天然氣的多孔材料系統,能夠在常溫常壓條件下大量儲存甲烷(天然氣的主要成分)。
具有這一功能的材料主要有活性炭、沸石和MOF材料,目前,實際應用的關鍵挑戰在于:1)高容量吸附系統設計;2)對吸脫附引起的熱浮動的控制。
有鑒于此,加州大學伯克利分校Jeffrey R. Long課題組及其合作者在MOF中引入一種可逆相變使甲烷可輸送容量最大化。同時,提供一種內部熱處理系統,解決吸附和脫附過程中的熱浮動問題。這種材料組成為Fe(bdp)和Co(bdp) (bdp2?= 1,4-benzenedipyrazolate)。
圖1. 機械壓力對甲烷存儲的影響
圖2. XRD和固體結構分析
圖3. 高壓CH4吸附
圖4. 溫度影響
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