Los vehículos propulsados por hidrógeno emiten solo vapor de agua de sus tubos de escape, ofreciendo una alternativa más limpia al transporte basado en combustibles fósiles. Pero para que los automóviles de hidrógeno se conviertan en la corriente principal, los científicos necesitan desarrollar sistemas de almacenamiento de hidrógeno más eficientes. Ahora, los investigadores informan enACS ' Química de materiales han utilizado estructuras metalo-orgánicas MOF para establecer un nuevo récord de capacidad de almacenamiento de hidrógeno en condiciones normales de funcionamiento.
Según el Departamento de Energía de EE. UU., En 2017, EE. UU. Tenía 34 estaciones de suministro de hidrógeno de acceso público, 31 de ellas en California. Junto con una mayor infraestructura de abastecimiento de combustible, se necesitan avances tecnológicos para la adopción generalizada de automóviles de hidrógeno. En particular,Los sistemas mejorados de almacenamiento de hidrógeno podrían aumentar el alcance de conducción de los automóviles y reducir los costos. Los automóviles de hidrógeno actuales usan sistemas de enfriamiento o compresión caros y voluminosos para almacenar suficiente hidrógeno para rangos de conducción aceptables. Jeffrey Long y sus colegas se preguntaron si podrían usar MOF para almacenar más hidrógenocombustible en condiciones normales de manejo. Los MOF son compuestos que contienen iones metálicos coordinados con ligandos orgánicos. Las estructuras 3D de algunos MOF forman poros que adsorben fuertemente las moléculas de gas hidrógeno y hacen que atraigan otras moléculas, lo que podría permitir que el gas se condense debajo-condiciones ambientales.
Para determinar el mejor MOF para el almacenamiento de hidrógeno, los investigadores probaron cuatro compuestos diferentes: dos que contenían níquel y dos que contenían cobalto como metal coordinador. Un MOF llamado Ni 2 m -dobdc mostró la mayor capacidad de almacenamiento de hidrógeno en un rango de presiones y temperaturas.A temperatura ambiente y una presión de tanque mucho más baja que la utilizada en los vehículos de hidrógeno actuales, Ni 2 m -dobdc estableció un nuevo récord de capacidad de almacenamiento de hidrógeno de 11,9 g de combustible por litro de cristal MOF.El MOF tenía una capacidad de almacenamiento significativamente mayor que el gas hidrógeno comprimido en las mismas condiciones.Cuando los investigadores examinaron la estructura del MOF por difracción de neutrones, descubrieron que un solo poro contenía siete sitios de unión específicos para el gas hidrógeno que permitía el empaque denso del combustible.
Los autores reconocen la financiación de la Oficina de Tecnologías de Celdas de Combustible dentro de la Oficina de Eficiencia Energética y Energía Renovable del Departamento de Energía de los EE. UU.
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Materiales proporcionado por Sociedad Americana de Química . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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