一种可持续的超微孔金属有机框架用于氢存储（重点口头报告）

背景 氢存储在向可持续能源系统转型中仍然是一个关键挑战。金属有机框架（MOFs）因其可调孔隙率和化学多样性而闻名，但研究主要集中在大孔MOFs和具有开放金属位点的框架上。相比之下，超微孔MOFs尽管在增强氢收容效应方面潜力巨大，却仍未得到充分研究。本研究引入镁铝酸盐作为一种可持续且轻量的超微孔MOF用于氢存储。方法 该MOF采用绿色水热和干燥机械化学方法合成。热激活通过原位同步加速器X射线衍射进行了研究。氢存储性能和吸附焓通过物理吸附实验评估，而在低温氘气压条件下的原位中子衍射识别了氢吸附位点。结果 氢存储实验显示出极强的相互作用，在77K时的几巴压力下实现了完全位点占用。吸附的等温热高达9.5 kJ/mol。物理吸附和中子衍射均确认每3个金属位点吸附4个氢分子。这些强相互作用归因于超微孔内的限制效应，而不是与金属中心的Kubas类型相互作用。结论 像镁铝酸盐这样的超微孔MOF为高效氢存储提供了有前景的替代方案。它们能够在无需开放金属位点的情况下实现高吸附热，强调了超微孔内限制效应作为现有以大孔系统和开放金属位点为中心的方法的互补策略的潜力。