Metalografia MOF.

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Ya que los ligandos en MOFS típicamente atan reversibilidad, el crecimiento lento de cristales permite a defectos para ser disueltos de nuevo, resultando en un material con cristales de escala de milimétrica y una densidad de defecto de cerca equilibrio. La síntesis solvotermal es útil para cultivar cristales convenientes de estructurar la determinación, porque los cristales crecen sobre el curso de horas hasta días. Sin embargo, el empleo de MOFS como materiales de almacenaje para productos de consumo exige una escala encima de inmensa de su síntesis. Una síntesis sin solvente de una gama de MOFS cristalino ha sido descrita. Por lo general el acetato metálico es el solvente y el ligando orgánico es la tierra y es surtido con un cojinete de bolas. Cu3(BTC)2 puede ser rápidamente sintetizado de este modo en la producción cuantitativa. En el caso de Cu3(BTC)2 la morfología del producto solvente libre sintetizado era la misma industrialmente como el Basolite C300. Se piensa que localizado la fusión cuando los componentes pueden ayudar a la reacción. La clarificación necesaria para la formación de ácido acético como un subproducto en las reacciones en el molino de bola también puede ayudar en la reacción que tiene un efecto solvente en el molino de bola.

- Materiales Compuestos MOFS:

Otro acercamiento a la adsorción creciente en MOFS es de cambiar el sistema de tal modo que la quimisorción se hace posible. Esto ha sido alcanzado por haciendo un material compuesto, que contiene un MOF y un complejo de platino con el carbón activado. En un efecto sabido como el excedente de hidrógeno, H2 se puede atar a la superficie de platino por un mecanismo disociativo que hiende la molécula de hidrógeno en dos átomos de hidrógeno y les permite viajar abajo del carbón activado en la superficie del MOF. Esto produjo un aumento triple de la capacidad de almacenaje de temperatura ambiente de un MOF; sin embargo, la desorción puede tomar hacia arriba de 12 horas. Y la desorción reversible a veces es observada para sólo dos ciclos. La relación entre el excedente de hidrógeno y propiedades de almacenaje de hidrógeno en MOFS bien no es entendida.

- MOFS para el Almacenamiento de Hidrogeno:

A pesar del hecho que los EU el Secretario de GAMA han preguntado la viabilidad de métodos de almacenaje existentes de hidrógeno, la búsqueda para materiales de almacenaje de hidrógeno de capacidad alta dejan un área sumamente competitiva de investigación: la raza está sobre desarrollar MOFS que puede encontrar todos los objetivos puestos por la GAMA. LA GAMA 2015 objetivos para un sistema de almacenaje de hidrógeno es: una capacidad de 40 g H2 por (L), un tiempo de repostar combustible de 10 minuto o menos, una vida de 1000 ciclos de repostar combustible, y una capacidad de manejar dentro de la gama de temperaturas 30 a 50 °C. Proporcionar empujones baratos en la capacidad de almacenaje de hidrógeno. Note que estos objetivos son para el sistema de almacenaje entero; por lo tanto, el funcionamiento de un material de almacenaje debe ser aún más alto para representar el contenedor de almacenaje y, si fuera necesario, una temperatura que regula el aparato. MOF-177 actualmente alardea del registro de hidrógeno de la absorción, con una superficie de 4526 m2/g y una respuesta de hidrógeno de exceso de 1.23 % de peso y 32.1 g/L en 1 barra y 77 K.

Impactos estructurales sobre la capacidad de almacenaje de hidrógeno Hasta el momento, el almacenaje de hidrógeno en MOFS en la temperatura ambiente son una batalla entre el maximizar la capacidad de almacenaje y el mantenimiento de tarifas de desorción razonables, conservando la integridad del marco adsorbente (Por Ejemplo: completamente evacuando poros, conservando la estructura de MOF, etc.) sobre muchos ciclos. Hay dos estrategias principales que gobiernan el diseño de MOFS para el almacenaje de hidrógeno:

1) Para aumentar la capacidad de almacenaje teórica del material.

2) para traer las condiciones de funcionamiento más cerca a temperatura ambiente y presión. Roswell y Yaghi se han identificado varias direcciones a estos acaban en algunos tempranos papeles.

La sensibilidad para airear MOFS es con frecuencia aire/humedad-sensibilidad. En particular, IRMOF-1 degrada en la presencia de las pequeñas cantidades del agua en la temperatura ambiente. Los estudios sobre análogos metálicos han desenredado la capacidad de metales diferentes que (Zn) para soportar concentraciones más alto de agua en altas temperaturas. Para compensar para esto, requieren contenedores de almacenaje sobre todo construidos, que pueden ser costosos. Saben obligaciones de ligando metálico fuertes, como en el metal-imidazolado,-triazolado, y marcos-pyrazolados, disminuir la sensibilidad de un MOF para airear, reduciendo el costo de almacenaje.

Defectos estructurales defectos Estructurales también juegan un papel importante en el funcionamiento de MOFS. La respuesta de hidrógeno de temperatura ambiente vía el excedente acortado principalmente es gobernada por defectos estructurales, que pueden tener dos efectos:

1) Un marco parcialmente derrumbado puede bloquear el acceso a poros; la respuesta de hidrógeno que reduce así.

2) Defectos de enrejado puede crear una serie intrincada de nuevos poros y canales que causan la respuesta aumentada de hidrógeno. Defectos Estructurales también pueden dejar nodos que contienen metal de forma incompleta coordinada. Esto realza el funcionamiento de MOFS usado para el almacenaje de hidrógeno por aumentando el número de centros accesibles metálicos. Finalmente, defectos estructurales pueden afectar el transporte de fonones, que afecta la conductividad termal del MOF.

Determinando la capacidad de almacenaje de hidrógeno Para la caracterización de MOFS como materiales de almacenaje de hidrógeno, hay dos métodos de medida de respuesta de hidrógeno: gravimétrico y volumétrico. Para obtener la cantidad total de hidrógeno en el MOF, tanto la cantidad de hidrógeno absorbido sobre su superficie como la cantidad de hidrógeno que reside en sus poros debería ser considerada.

El método gravimétrico la masa aumentada del MOF debido al hidrógeno almacenado directamente es calculado por un micro equilibrio sumamente sensible. La masa del hidrógeno adsorbido se disminuye cuando la alta presión es aplicada al sistema debido a su flotabilidad. La clarificación necesaria esta pérdida de peso es calculada por el volumen del marco del MOF y la densidad de hidrógeno.

El método Volumétrico el cambio de cantidad de hidrógeno almacenado en