В ИФХЭ РАН разработали новый адсорбент для хранения водорода и селективного разделения газов

4.5

В лаборатории сорбционных процессов ИФХЭ РАН получен патент на металлорганическую каркасную структуру (МОКС) бензолтрикарбоксилата иттрия (III) Y-BTC для аккумулирования водорода и способ ее получения. МОКС представляет собой адсорбент, который имеет прецизионную пористую структуру с узким распределением пор по размерам. Он обладает повышенными адсорбционными свойствами по водороду и может применяться для адсорбционного аккумулирования и селективного разделения веществ, в том числе для хранения и транспортировки водорода и выделения и очистки инертных газов. Стоимость производства МОКС таким методом ниже, потому что при синтезе используется меньшее количество веществ.

ИФХЭ РАН

# адсорбент

# водород

# газ

# иттрий

# хранение водорода

В ИФХЭ РАН разработали металло-каркасный адсорбент на основе иттрия / ©Пресс-служба ИФХЭ РАН / Автор: Андрей Чернов

Металл-органические каркасные структуры на основе редкоземельных элементов обладают хорошей химической и гидротермальной стабильностью, а также большой удельной поверхностью — до 850 кв.м/г. Эксперименты показали, что микропористая структура сохраняется до температуры 450-500 градусов.

«Металл-органические каркасные структуры представляют собой трехмерные пористые каркасы, образованные с помощью координационной связи между ионами металлов и органическими лигандами. Так как лиганды соединяются одновременно с несколькими ионами металла, образуется бесконечная структура с полостями, в которых адсорбируются молекулы газа, — объяснил один из авторов работы, аспирант лаборатории сорбционных процессов ИФХЭ РАН Александр Гринченко. — РЗЭ обладают высоким координационным числом, что открывает возможность синтеза структур с уникальными свойствами»

Особенность синтеза металлорганических каркасных структур состоит в том, что получаемая структура крайне чувствительна к условиям синтеза, в том числе температуре и используемому растворителю. Меняя условия синтеза, для одной и той же пары металл-лиганд можно получать структуры с различными характеристиками и изготавливать адсорбент с заданным размером пор.

«МОКС — это дорогая технология, что задерживает их распространение, за исключением тех областей, где необходимы их уникальные свойства, как, например, регулярная пористая структура. Поэтому у МОКС узкое распределение пор по размерам, что позволяет использовать их для селективного разделения газов», — отметил Александр Гринченко.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук — один из ведущих химических институтов Российской академии наук. Насчитывает более 800 сотрудников, среди которых 7 академиков, 9 членов-корреспондентов РАН, более чем 100 профессоров и 260 кандидатов наук. Проводимые в ИФХЭ РАН фундаментальные и прикладные исследования характеризуются многопрофильностью и включают следующие научные направления: поверхностные явления в коллоидно-дисперсных системах, адсорбция, физико-химическая механика; супрамолекулярные и наноразмерные системы для использования в современных высоких технологиях; химическое сопротивление материалов, защита металлов и других материалов от коррозии и окисления; химия и технология радиоактивных элементов, радиоэкология и радиационная химия; электрохимия. Успехи сегодняшних исследований опираются на уникальную экспериментальную базу Центра Коллективного Пользования, позволяющую решать практически любую задачу физико-химического исследования вещества или свойств его поверхности разнообразными современными методами. В их числе: электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ, рентгеноструктурный анализ, рентгеновское малоугловое рассеяние, атомно-адсорбционный анализ, эллипсометрия, аннигиляция позитронов, хромато-масс-спектрометрия, инфракрасная, рамановская, фотоэлектронная, электронная спектроскопия, ядерный магнитный резонанс.