Металлоорганические каркасы для водородной энергетики

Водород является важным реагентом во многих промышленных химических процессах. В качестве основного способа получения водорода в ближайшем будущем особенное внимание привлекает паровой реформинг сланцевого газа, разработка месторождений которого в последнее время существенно усилилась. При этом возрастает значимость экономичного использования водорода, включая его очистку, хранение и транспортировку.

Металлический палладий хорошо известен как вещество-контейнер для хранения водорода и как эффективный катализатор химических реакций с участием водорода. Чем меньше размер частиц палладия, тем меньше требуется времени на осуществление процесса. Однако мелкодисперсные металлические частицы неустойчивы, поэтому их обычно наносят на поверхность пористого материала.

С другой стороны, разнообразные высокопористые координационные полимеры, называемые металлоорганическими каркасами (MOF), хорошо зарекомендовали себя в качестве газовых сорбентов. Тем не менее, абсорбционная емкость этих каркасов в отношении водорода очень низка и не представляет практического значения.

Идею объединения функциональности реализовали японские исследователи из университета Киото, стабилизировав кубические палладиевые кристаллы размером около 10 нм в структуре металлоорганического каркаса HKUST-1 на основе тримезината меди (II). Обнаружено, что такой композит по водородной емкости почти в два раза превосходит нанокристаллы палладия. MOF-покрытие палладия приводит также к увеличению скорости поглощения (и извлечения) водорода. Так, при обычной температуре и атмосферном давлении такой сорбент наполовину заполняется водородом за 20–25 минут.

По: http://www.nature.com/nmat/journal/v13/n8/full/nmat4030.html

: 01.10.2014

Металлоорганические каркасы для водородной энергетики

Понравилось? Поделись с друзьями!

Подпишись на еженедельную e-mail рассылку!