Facet‐Dependent Water Clustering in ZIF‐8 Enables High‐Efficiency Methane Storage

物理吸附 笼状水合物 范德瓦尔斯力 甲烷 吸附 材料科学 化学物理 聚类分析 面(心理学) 分子 纳米技术 化学工程 Crystal(编程语言) 极地的 晶体结构
作者
Keyi Zhong,Shuyi Jiang,Jun Duan,Yuanxin Yao,Zixuan Song,Daoyi Chen,Kai Liu,Pengfei Wang,Jinlong Zhu,Xiao Feng,Mucong Zi
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:36 (31) 被引量:1
标识
DOI:10.1002/adfm.202527509
摘要

ABSTRACT Achieving high volumetric capacity for solid‐state methane (CH 4 ) storage under mild conditions remains a challenge for vehicular applications. While metal‐organic frameworks (MOFs) demonstrate excellent CH 4 physisorption kinetics, most fail to meet the U.S. Department of Energy (DOE)'s target of 263 v/v at pressures below 6.5 MPa. Here, we propose a strategy that engineers the exposed crystal facet of MOF to promote the clathrate formation on the surface, achieving an efficient combination of MOF adsorption and clathrate CH 4 storage. We find that the exposed {100} facets of cubic ZIF‐8 can induce polar water molecules to assemble into structured clusters and further encapsulate CH 4 molecules, attributed to electrostatic interactions and the van der Waals effect. Finally, the cubic ZIF‐8 boosts the massive generation of CH 4 clathrate on the exposed facets and maintains the physical adsorption capacity for CH 4 within the pores. In the fixed‐bed system, pre‐wetted cubic ZIF‐8 can efficiently store CH 4 with a recorded capacity of 343 v/v at 5 MPa, surpassing the DOE's target.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研狗应助XXPP采纳,获得50
刚刚
李健的小迷弟应助陈艳林采纳,获得10
刚刚
沉静丹寒发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
冷艳书兰完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
xinxin发布了新的文献求助10
1秒前
华仔应助破故纸采纳,获得20
2秒前
2秒前
huangxin发布了新的文献求助10
2秒前
共享精神应助拥护采纳,获得10
2秒前
malistm发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
付付完成签到 ,获得积分10
3秒前
CipherSage应助冰冰采纳,获得10
3秒前
3秒前
栀染完成签到,获得积分10
4秒前
深情安青应助见贤思齐采纳,获得10
4秒前
南先生发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
HCQ完成签到,获得积分10
5秒前
Kao应助小兵采纳,获得10
5秒前
Ava应助张泽林采纳,获得10
5秒前
华仔应助故意的若风采纳,获得10
5秒前
脑洞疼应助张泽林采纳,获得10
5秒前
FashionBoy应助pingbaby采纳,获得10
5秒前
烟花应助张泽林采纳,获得10
5秒前
赘婿应助张泽林采纳,获得10
5秒前
魔法屎尿屁应助张泽林采纳,获得10
6秒前
我是老大应助张泽林采纳,获得10
6秒前
彭于晏应助张泽林采纳,获得10
6秒前
丘比特应助张泽林采纳,获得10
6秒前
清欢发布了新的文献求助10
6秒前
小蘑菇应助张泽林采纳,获得10
6秒前
隐形曼青应助张泽林采纳,获得10
6秒前
张中山完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
ll完成签到,获得积分10
7秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7277726
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8898610
关于积分的说明 18818580
捐赠科研通 6950105
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3206592
关于科研通互助平台的介绍 2377448
邀请新用户注册赠送积分活动 2181482