武汉大学报道超高比表面共价有机框架材料

武汉大学
613次浏览

 O35速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

新闻网讯(通讯员周旭)北京时间11月8日,Science在线发表了武汉大学化学与分子科学学院汪成教授团队关于超高比表面共价有机框架材料用于甲烷吸附的最新研究成果,论文题为“Ultrahigh–surfacearea covalent organic frameworks for methane adsorption”。武汉大学2024届博士毕业生尹颖以及博士研究生章雅(北大联培)、周旭为论文共同第一作者,汪成教授与北京大学孙俊良教授为共同通讯作者,武汉大学桂波副研究员、上海科技大学章跃标教授以及博士研究生王稳启和姜闻涛为共同作者。武汉大学为第一署名单位。O35速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

  ?O35速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

从左至右:周旭、桂波、汪成、尹颖、章雅

  ?O35速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

天然气(主要成分为甲烷)储量丰富且碳排放较低,是一种可以替代传统化石燃料来实现碳中和目标的重要过渡燃料。目前,高密度天然气储存主要为液化天然气和压缩天然气,存在成本高、能耗大和安全隐患等问题。相比之下,吸附天然气技术利用甲烷吸附剂在相对低压下实现高效存储,为车载运输应用提供了一种安全、经济、环保的存储替代方案。当前已有大量孔材料的甲烷吸附研究,但由于难以同时兼顾质量容量和体积容量,其性能仍难以满足实用要求。理论分析表明,性能优异的甲烷吸附多孔材料应具备高比表面积(> 4000 m2g-1)及适宜孔径(0.8-1.5 nm)。共价有机框架(COF)是一类由有机分子构筑基元通过共价成键组装、在二维或三维方向上形成的新型晶态多孔材料。由于其固有的多孔性和共价键连特性,如果合成超高比表面COF,可作为一种具有高稳定性的甲烷吸附剂。从结构上看,相较于二维层状体系,三维COF通常具备更高比表面积。然而,三维COF的合成和结构表征面临巨大挑战,而且常见的框架互穿问题会显著降低其表面积。因此,构建具有超高比表面和合适孔径的微孔三维COF以实现甲烷高密度存储应用,意义重大但极具挑战性。O35速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

汪成团队以六连接立体节点与三角形分子为前体进行缩聚反应,成功设计合成了两种席夫碱连接的超高比表面微孔三维COF(3D-TFB-COF-Me/Et)。通过三维电子衍射进行结构解析发现,两种三维COF均具有一种罕见的自互锁拓扑结构(alb-3,6-Ccc2)。由于避免了常见穿插拓扑结构中的紧密堆积,使框架孔径减小的同时又保证构筑单元的充分暴露,两种COF均表现出超高的质量比表面(~4400m2g-1)和体积比表面(~1900 m2cm-3)以及合适的微孔孔径(1.1 nm)。甲烷吸附实验表明,这两种COF均具备优异的高压甲烷吸附性能,如在298 K及100 bar压力下,3D-TFB-COF-Et的质量吸附容量为429 mg g-1,体积吸附容量则达到264 cm3(STP) cm-3。更重要的是,在298 K和5-100 bar压力下,3D-TFB-COF-Et的甲烷体积工作容量超过了目前报道的所有晶态多孔材料。此研究不仅证实了COF在能源气体储存方面的重大应用潜力,还为构筑同时兼具高质量比表面和体积比表面的多孔材料提供了重要指导。O35速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

  ?O35速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

该工作得到了国家自然科学基金杰出青年科学基金项目、联合基金重点支持项目、面上项目和湖北省自然科学基金创新群体项目的资助以及武汉大学科研公共服务条件平台的支持。O35速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

论文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/science.adr0936O35速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

汪成课题组链接:http://chengwang.whu.edu.cn/O35速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

本文链接:http://m.sushuapos.com/show-12-1-0.html武汉大学报道超高比表面共价有机框架材料

声明:本网站为非营利性网站,本网页内容由互联网博主自发贡献,不代表本站观点,本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼,请大家谨防诈骗!若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。

热门文章

延伸阅读

相关阅读

3月11日首发 保时捷Taycan高性能版预告
近日,保时捷官方发布了新款Taycan高性能版的预告,该车正是此前缔造纽北圈速7分07秒55原型车的量产版,该圈速比Taycan Turbo S快了26秒,比特斯拉Model S Plaid快了17.6秒。据此前消息,该车有望搭载三电机系统,最大功率超
两会日程预告丨3月6日:审议和讨论政府工作报告 审查计划报告和预算报告
十四届全国人大二次会议各代表团6日全天举行代表小组会议。上午审议政府工作报告,下午审查计划报告和草案、预算报告和草案。全国政协十四届二次会议6日全天举行界别联组会议和小组会
(两会声音)中国工程院院士武强:为鄂尔多斯新能源汽车谋未来
  (两会声音)中国工程院院士武强:为鄂尔多斯新能源汽车谋未来  中新网北京3月5日电 (李爱平 李玉素)全国两会期间,全国政协委员、中国工程院院士武强在接受记者专访时表示,中国煤炭大市鄂尔多斯应加快建设新能源汽车
聚焦两会丨全国人大代表、国家电网党组组织部主任李生权:加快构建新型电力系统,打造数智化坚强电网
21世纪经济报道记者吴文汐 北京报道 今年的政府工作报告中提出,深入推进能源革命,控制化石能源消费,加快建设新型能源体系。新型电力系统是建设新型能源体系、服务碳达峰碳中和的重要
“新质生产力”彻底火了!8000字解读
“新质生产力”正成为市场关注的焦点!今年两会的政府工作报告中提出,大力推进现代化产业体系建设,加快发展新质生产力。与此同时,“新质生产力”概念持续发酵,相关个股走势强劲,2月以来“
解放军和武警部队代表团新闻发言人答记者问
十四届全国人大二次会议解放军和武警部队代表团新闻发言人吴谦9日就军队代表热议建军一百年奋斗目标、中国国防费预算、近期美对台军售等有关问题答记者问。解放军和武警部队代表团

热点精选

最新推荐

您可能感兴趣