密闭天然气研究可以扩大天然气市场

在四种物质状态中，气体是最难确定的。气体分子快速而疯狂地移动，不喜欢被限制。当受限制时，在容器中产生热量和压力，并且在气体将盖子从地方吹出之前不需要很长时间。幸运的是，气体是肤浅的。为他们提供一个有吸引力的内部表面区域，他们会立刻将自己固定下来。不，这不是一见钟情，而是吸附。

“吸附是气体钉在另一种材料表面的过程-例如，容器的内壁，”皮特化学与石油工程系助理教授克里斯威尔默说。“当吸附发生时，气体分子停止相互撞击，降低压力。因此，通过增加容器的内表面积，我们可以在更小的空间内储存更多的气体。”

Wilmer博士指导假设材料实验室，他和他的研究小组在那里开发了储存，分离和运输气体的新方法。他们最近在美国化学学会材料化学杂志上发表了他们的研究“在互穿金属-有机框架中的热传输”。该问题的封面还包括由Wilmer实验室的化学工程研究生KutaySezginel设计的图像。它描绘了互穿金属有机框架或MOF。

MOF是一类很有前途的多孔材料，由与有机分子结合的金属簇制成。发现不到二十年前，MOF有助于控制气体，因为它们的多孔纳米结构具有极高的表面积，并且可以定制设计为对某些气体分子特别粘稠。MOF用于各种功能，包括气体存储，气体分离，传感和催化。

在这项研究中，研究人员发现，当MOF相互编织或“相互渗透”时，它们可以从受限气体中消散更多的热量。事实上，平行的，互穿的MOF可以大致以两个MOF的相同速率冷却气体。换句话说，如果那些季度是MOF，气体并不介意近距离。

更有效的天然气储存可以为可持续能源生产和使用带来新的可能性。石油仍然是大多数运输车辆的首选动力源，但天然气是更便宜，更丰富，更清洁的替代品。压缩天然气罐太重且昂贵，无法取代传统的汽油罐，但吸附的天然气罐既轻便又便宜。MOF储罐可以储存与典型储气罐相同的燃料量，但压力为四分之一。这只是一个潜在的应用程序。

“医用氧气罐，储存来自半导体制造业的有害气体，以及旨在从空气中捕获，分离和储存碳的技术都可以从MOF中受益，”Wilmer博士说。“我们相信MOF在21世纪与20世纪的塑料具有相同的潜在影响。”