華科大譚必恩/王笑顏團隊《Adv. Mater.》：低成本制備高比表面積超交聯(lián)聚合物用于甲烷高效存儲
2024-02-08 來源：高分子科技
天然氣，以甲烷為主要成分，不僅儲量充裕、成本效益高，而且在替代傳統(tǒng)能源方面展現(xiàn)出巨大潛力。然而，甲烷的儲存目前仍依賴于價格昂貴的大型儲罐和多級別壓縮系統(tǒng)。吸附式天然氣（ANG）存儲技術(shù)通過在燃料箱中使用納米多孔材料作為吸附劑，利用物理吸附提升能量密度，從而在降低存儲壓力的同時增加存儲效率。因而，研究和開發(fā)高性能吸附劑顯得尤為關(guān)鍵。
圖 1. 通過DBM溶劑編織策略和相應的構(gòu)建單元合成SHCPs的途徑。
圖 3. SHCP-3-Br和SHCP-3-Cl在273 K與298 K時的質(zhì)量和體積甲烷吸脫附等溫線以及甲烷工作容量的對比。
高壓甲烷吸附測試顯示，SHCP-3-Br在273 K和298 K下的質(zhì)量和體積容量顯著優(yōu)于SHCP-3-Cl，這主要得益于SHCP-3-Br更高的比表面積和更大的孔體積。在273 K/100 bar的條件下，SHCP-3-Br展現(xiàn)出的甲烷總吸附量為0.53 g/g（232 cm3 (STP)/cm3），質(zhì)量容量超過了美國能源部（DOE）的存儲目標（0.5 g/g），這標志著其在商業(yè)化ANG技術(shù)應用中的潛力。綜合來看，SHCP-3-Br憑借其超高孔隙率和卓越的成本效益，有望成為大規(guī)模車用甲烷存儲技術(shù)中的低成本高容量ANG吸附劑候選材料。
文章鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202307579
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（責任編輯：xu）
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