Modulated Metal-Organic Frameworks for Hydrogen Storage

用于储氢的调制金属有机框架

基本信息

  • 批准号:
    EP/I020942/1
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 61.79万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Research Grant
  • 财政年份:
    2011
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2011 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This high-impact proposal will deliver high capacity hydrogen storage materials for applications in the automobile industry by developing the design, synthesis and scale-up of new metal-organic framework (MOF) materials. We will deliver materials with enhanced hydrogen storage capability by preparing porous MOFs with specifically designed pores for gas adsorption. These new materials will have reduced weight and volume, and thus improve overall energy storage density and efficiency. Our strategy of MOF pore modulation also develops approaches to controlling the kinetics of hydrogen uptake allowing direct management of refuelling times, and increasing the reversibility and life expectancy of the store.The proposal will deliver new methodologies for enhancing MOF structural design and synthesis by increasing hydrogen binding energies by i. formation of narrow pores thus inducing overlapping potentials from pore walls, ii. generation of free metal coordination sites within MOF pores to allow stronger binding of hydrogen directly to metal and cluster nodes, and iii. incorporation of free ligand donor sites within pores.We will develop the preparation of anionic MOFs with a range of organic, inorganic and metal counter-cations encapsulated within framework pores. Such an approach will afford materials with controlled hysteretic adsorption properties via cation gating leading to controlled refuelling/recharging of the storage system. The final aspect of the proposal will be to develop the scale-up of synthesis for selected MOFs using microwave technologies. Scale-up is a key issue for the use of MOFs in the transport sector and our approaches will target particularly high performance materials. Novel routes to functional porous materials using near critical solvents and mechanochemical methods will also be investigated. Continuous flow methods using microwave synthesis and near critical solvents will be assessed with the aim of reducing costs of scale-up.The ultimate goal of the proposal will be to bring the application of MOFs as hydrogen storage materials to a stage where they can be applied in real-world systems, thus overcoming a major technological barrier and unlocking the potential of hydrogen as a viable, clean replacement for fossil fuels, and enabling the Hydrogen Economy to become a reality.
这项高影响力的提案将通过开发新的金属有机框架(MOF)材料的设计,合成和扩展,为汽车行业的应用提供高容量的氢存储材料。我们将通过制备具有专门设计的毛孔来吸附的多孔MOF来提供具有增强氢存储能力的材料。这些新材料将减少重量和体积,从而提高整体储能密度和效率。我们的MOF孔调节策略还开发了控制氢摄取动力学的方法,允许直接管理加油时间,并提高商店的可逆性和预期寿命。该提案将提供新的方法,以增强MOF结构性设计和综合性,通过增加氢结合能。狭窄的孔的形成,从而引起孔壁的重叠电位,ii。 MOF孔中的游离金属配位位点的产生,以使氢与金属和簇节点以及III的结合更强。在毛孔中掺入游离配体供体位点。我们将开发封装在框架孔内的有机,无机和金属抗合物的阴离子MOF的制备。这种方法将通过阳离子门控提供具有控制的滞后吸附性能的材料,从而导致对存储系统的控制加油/充电。该提案的最后一个方面是使用微波技术来开发选定MOF的合成规模。扩展是在运输领域使用MOF的关键问题,我们的方法将针对特别高性能材料。还将研究使用近乎关键溶剂和机械化学方法到功能性多孔材料的新型途径。使用微波合成和接近临界溶剂的连续流量方法将以降低规模成本进行评估。该提案的最终目标是将MOF作为氢存储材料的应用到一个阶段,将它们应用于现实世界中,从而将其应用于现实世界中,从而克服主要的技术障碍,并为水平的水平替换,以置换水的潜力,以置换水的潜力,以置换水力的水平,使其置于一个变化的范围内,使其置于稳定的范围内。成为现实。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
High-pressure studies of palladium and platinum thioether macrocyclic dihalide complexes.
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  • 发表时间:
    2018-11-21
  • 期刊:
  • 影响因子:
    15
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    Schröder M
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    Schröder M
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  • DOI:
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  • 期刊:
  • 影响因子:
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  • 作者:
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