مقاله انگلیسی رایگان در مورد روش سنتز سولووترمال و الکتروشیمیایی HKUST-1

مقاله سال 2016

استراتژی سنتز مقایسه‌ای چارچوب‌های فلز-آلی، مانند دانشگاه فناوری هنگ‌کنگ-1{HKUST-1[Cu3(BTC)]2} (تری‌کربوکسیلات-بنزن-1،3،5 = BTC) توسط روش سولووترمال و الکتروشیمیایی در اتانول:آب (1:1) هدایت شده است. مواد به‌دست آمده با استفاده از پراش پرتو ایکس پودری، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف‌سنجی مادون قرمز-تبدیل فوریه (FT-IR)، آنالیز وزن‌سنجی حرارتی (TGA) و آنالیز مساحت سطح (SAA) مورد آنالیز قرار گرفتند. درحالی‌که ولتاژ در روش الکتروشیمیایی در محدوده از 12 تا 15 تغییر داده شده است. نتایج نشان داد که در 15 ولت، بافت مواد در مقایسه با محصول سولووترمال بهترین درجه تبلور را دارد. این نتیجه از طریق داده‌های XRD نشان داده شده و توسط تصویر SEM به‌منظور نمایش مورفولوژی تأیید شده است. پایداری حرارتی ترکیبات سنتز شده بالای °C 320 است. شکل ایزوترم جذب نیتروژن ترکیب، مربوط به نوع I از طبقه‌بندی ایزوترم جذب آیوپاک برای مواد میکرومتخلخل با مساحت سطح BET m2/g 2/629 و 3/324 (به‌ترتیب برای محصول سولووترمال و الکتروشیمیایی) است و نوید‌ دهنده برای کاربرد ذخیره‌سازی گاز است. در اینجا، ظرفیت‌های ذخیره‌سازی متان این ترکیبات نیز تست شده‌اند.

1. مقدمه:
متان یک سوخت تجدیدپذیر و فراوان است. به‌علاوه، این گاز به دلیل سوختن پاک آن نسبت به بنزین، دوست‌دار محیط زیست است. همچنین این گاز می‌تواند به‌طور محلی (موضعی) از زیست‌گاز و زیست توده تولید شود. توسعه و کاربرد متان برپایه‌ی اقتصاد مقاومتی و اجتماعی به منظور حمایت از برنامه‌های دولتی به سوی جامعه‌ای خودکفا در انرژی است. درضمن، موفقیت در کشف انرژی تجدیدپذیر باید توسط سیستم‌های موثر ذخیره‌سازی انرژی حمایت شود.
به تازگی دپارتمان انرژی ایالات متحده یک برنامه جدید ذخیره‌سازی متان را با اهداف تعیین شده زیر شروع کرده است: g 5/0 (متان) در هر گرم (جاذب) برای ظرفیت وزنی و (mmol/cc 741/11) g/cc 188/0 =r برای ظرفیت حجمی، که مربوط به دانسیته گاز طبیعی فشرده شده (CNG) در bar 250 و K 298 است. هدف حجمی جدید برابر با cc 263 (در شرایط STP : K 15/273 و atm 1) در هر cc است که به‌طور قابل توجهی بالاتر از هدف قبلی cc 180 (STP) در هر cc در bar 35 است.