ذخیره‌سازی هیدروژن چند حالته در نانومخزن ها

Multi mode hydrogen storage in nanocontainers

چکیده

ذخیره‌سازی هیدروژن در مخازن یا در مواد (در شکل های اتمی یا مولکولی) می‌تواند انجام شود. شکل اتمی بیشتر می‌تواند به صورت فازهای چند تایی وجود داشته باشد. هیدروزن مولکولی می‌تواند روی سطح جذب شود یا درون ماده حاضر شود. با فراخوانی حالات چندتایی ذخیره‌ی هیدروژن، یک جابجایی الگو در فلسفه‌‌ی ذخیره سازی هیدروژن ایجاد می کنیم.

با استفاده از یک استراتژی جدید ذخیره‌ی هیدروژن مولکولی در نانومخازن پالادیم فلزی، مشاهده می‌کنیم که ۱۸% هیدروژن در شکل مولکولی می‌باشد. جالب است، این در دمای °C25 و فشار atm1 به دست آمده است؛ که در مقایسه‌ی با ذخیره سازی در MOFs و مواد کربنیک مانند نانولوله های کربنی است. افزایش در ظرفیت ذخیره سازی در مقایسه با نانوکریستال های پالادیم با جرم یکسان مشاهده شده است (۳۶% افزایش در فشار atm1 و دمای °C25)، در کنار سینتیک سریع (۰.۵ درصد وزنی جذب هیدروژن در ۵ ثانیه). یک مکانیزم جدید برای ذخیره‌سازی هیدروژن شامل نقش کاتالیزوری دوگانه‌ی پالادیم ایجاد شده است.

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

Hydrogen can be stored in containers or in materials (in molecular or atomic forms). The atomic form can further exist as multiple phases. Molecular hydrogen can be adsorbed on the surface or can be present inside the material. By invoking multiple modes of hydrogen storage, we establish a paradigm shift in the philosophy of hydrogen storage. Using a novel strategy of storage of molecular hydrogen in metal (Pd) nanocontainers, we observe that 18% hydrogen is in molecular form. Interestingly, this is achieved at 25 C and 1 atm pressure; which is in contrast to storage in MOFs and carbonaceous materials like nanotubes. Enhancement in storage capacity as compared to Pd nanocrystals of the same mass is observed (36% increase at 1 atm & 25 C), along with fast kinetics (0.5 wt% hydrogen absorption in 5 s). A new mechanism for hydrogen storage involving the dual catalytic role of Pd is established.

 جهت دانلود رایگان نسخه لاتین این مقاله اینجا کلیک کنید .