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高压吸附表征技术助力气体存储分离材料研究
| 领域： | 生物质材料,新能源,功能材料 | ||
| 样品： | TO纤维素碳气凝胶 | 项目： | 吸附及分离能力测试 |
| 参考： | 《Energy》期刊文献 | ||
| 方案文件名 | 下载 |
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高压吸附表征技术助力气体存储分离材料研究 |
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近年来，在国家“双碳”政策（2030年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和目标）的背景下，氢能源和碳捕集利用相关行业受到了广泛关注及发展，特别是储氢以及CO2的捕获及转化利用等相关产业。而H2、CO2等气体存储及分离材料的研究则是推动相关产业发展的关键。
近日，山东大学程星星老师课题组以香蒲（TO）为原料合成了具有三维网状结构的生物质纤维素碳气凝胶，并进一步用KOH活化增强了碳气凝胶的储能性能。TO纤维素碳气凝胶具有质量轻（3.65 mg/cm3）、超疏水性和大比表面积（1840 cm2/g）的特点。由于优异的微孔体积和丰富的官能团，TO碳气凝胶可以作为多功能吸附材料应用于不同的领域。该材料在室温下具有0.6 wt%的储氢容量，16 mmol/g CO2吸附容量, 123.31 mg/g邻二甲苯和124.57 mg/g邻二氯苯的吸附容量。低成本、环保的多功能TO纤维素碳气凝胶在储氢、固碳以及二恶英去除等各种应用中都有很好的前景。研究为可再生生物质资源的高性能功能碳材料的可持续设计和制造提供了一种新的有效方法，可广泛用于储能和环保行业。该研究以“Multifunctional carbon aerogels from typha orientalis for applications in adsorption: Hydrogen storage, CO2 capture and VOCs removal”为题，发表于期刊Energy。
研究中使用了国仪量子H-Sorb X600系列产品
Schematic illustration for the fabrication procedure of TO cellulose carbon aerogels.[2]
此外，在气体分离材料研究方向，常州大学任秀秀老师课题组采用溶胶-凝胶法将对H2具有独特作用的二维（2D）二硫化钼（MoS2）掺入1,2-二（三乙氧基硅基）乙烷（BTESE）衍生的嫁接微孔有机硅网络中，成功制备了用于H2分离的复合膜。研究成果以“Laminar MoS2 Nanosheets Embedded into Organosilica Membranes for Efficient H2 Separation”为题，发表于期刊Industrial & Engineering Chemistry Research。
CIQTEK国仪量子H-Sorb 2600高温高压气体吸附仪
高温高压气体吸附仪可以实现材料在不同温度及不同压力环境下对H2、CO2、N2、O2、CH4等多种气体的吸附能力以及分离能力检测，可有效表征材料吸脱附特性与材料吸脱附温度及压力关系、吸脱附量以及吸脱选择性等材料关键吸脱附气体性能。
产品特点：
全自动软件控制
全量测试项目（等温线、动力学、TPD、循环测试等）
温度范围：常温-550 ℃，精度：± 0.1 ℃（可选配低温测试系统）
压力范围：真空-200 Bar，精度：0.01 %FS（可选配分级压力检测系统）
数字量的压力采集，减少噪声误差
高集成度及系统精度，支持微量样品（小于100mg）测量
基体腔恒温控温，控温范围：室温～50 ℃，控温精度：± 0.1 ℃
CIQTEK助力成果目录
1. Catalytic mechanisms of nickel nanoparticles for the improved dehydriding kinetics of magnesium hydride. Journal of Magnesium and Alloys（2023）
2. Multifunctional carbon aerogels from typha orientalis for applications in adsorption: Hydrogen storage, CO2 capture and VOCs removal. Energy（2023）
3. Laminar MoS2 Nanosheets Embedded into Organosilica Membranes for Efficient H2 Separation. Industrial & Engineering Chemistry Research（2023）
4. Adsorption and diffusion behavior of two-component gases in coal particles at different temperatures. Fuel（2023）
5. Nanoscale microstructures and novel hydrogen storage performance of as cast V47Fe11Ti30Cr10RE2 (RE = La, Ce, Y, Sc) medium entropy alloys. Journal of Alloys and Compounds（2022）
6. Modeling of diffusion kinetics during gas adsorption in a coal seam with a dimensionless inversion method. Fuel（2022）
7. Migration behavior of two-component gases among CO2, N2 and O2 in coal particles during adsorption. Fuel（2022）
8. Carbon dioxide adsorption of two-dimensional Mo2C MXene. Diamond & Related Materials（2022）
9. Design, synthesis, structure, and gas (CO2, CH4, and H2) storage properties of porous imine-linkage organic compounds. Materials Science for Energy Technologies（2022）
10. Micron-/nano-scale hierarchical structures and hydrogen storage mechanisms in a cast vanadium-based multicomponent alloy. Nano Energy（2021）
11. Gases migration behavior of adsorption processes in coal particles: Density gradient model and its experimental validation. Process Safety and Environmental Protection（2021）
12. Theoretical model and numerical solution of gas desorption and flow mechanism in coal matrix based on free gas density gradient. Journal of Natural Gas Science and Engineering（2021）
13. A permeability evolution model of coal particle from the perspective of adsorption deformation. Energy Science & Engineering（2021）
14. Synthesis and use of new porous metal complexes containing a fusidate moiety as gas storage media. Korean Journal of Chemical Engineering（2021）
15. Modeling of Gas Transport Driven by Density Gradients of Free Gas within a Coal Matrix: Perspective of Isothermal Adsorption. Energy & Fuels（2020）
16. Time- and Pressure-Independent Gas Transport Behavior in a Coal Matrix: Model Development and Improvement. Energy & Fuels（2020）
17. Synthesis of Novel Heteroatom-Doped Porous-Organic Polymers as Environmentally Efficient Media for Carbon Dioxide Storage. Applied Sciences（2019）
18. Inversion of gas permeability coefficient of coal particle based on Darcy's permeation model. Journal of Natural Gas Science and Engineering（2018）
19. Preparation of Ti3C2 and Ti2C MXenes by fluoride salts etching and methane adsorptive properties. Applied Surface Science（2017）
20. Layered double oxide/activated carbon-based composite adsorbent for elevated temperature H2/CO2 separation. International Journal of Hydrogen Energy（2015）
