摘要
研究人员设计了一种新的塑料基材料，可以更有效地储存天然气。这些新材料不仅可以使大规模、低成本、低成本、低成本、低成本的生产成为可能。
研究人员设计了一种新的塑料基材料，可以更有效地储存天然气。这些新材料不仅可以使大规模、低成本、安全的天然气储存成为可能，而且进一步为对抗全球变暖提供了强有力的希望。
天然气(主要是甲烷)是一种清洁能源替代品。它是通过压缩、液化或吸附来储存的。其中，吸附式天然气(ANG)储气方式是一种比传统压缩天然气(CNG)和液化天然气(LNG)储气方式更有效、更便宜、更安全的替代方式，而传统压缩天然气(CNG)和液化天然气(LNG)储气方式存在储气效率低、成本高和安全隐患等缺点。然而，开发能够更充分地利用ANG存储优势的吸附材料仍然是一项具有挑战性的任务。
韩科院的一个研究小组由研究生院教授江家福t•能源、环境、水、和可持续性(EEWS),与教授合作莫特Atilhan从德州农工大学的小组,合成29独特的多孔聚合物结构固有的灵活性,和测试他们的甲烷气体吸收能力在高压力。这些多孔聚合物具有不同的合成复杂性、孔隙度和形貌，研究人员将每种多孔聚合物置于不同条件下的纯甲烷气体中，研究它们的ANG性能。
在这29种不同的化学结构中，COP-150尤其值得注意，因为它在5到100之间循环时，具有很高的可释放重量甲烷工作能力。为273k，占总吸收能力的98%。这一结果超过了美国能源部设定的目标。
cop150是有史以来第一个同时满足美国能源部重量和体积要求的结构，成功地用于汽车使用，而生产cop150吸附剂的总成本仅为每公斤1美元。
cop150可以使用免费的、容易获得的塑料材料生产，而且，它的合成是在室温下进行的，对空气开放，不需要预先对化学品进行净化。cop150的压力触发柔性结构，在实际应用中，在可输送甲烷的总工作能力方面也具有优势。
研究小组认为，压力的增加使cop150的网络结构呈现出“膨胀”的行为，并认为这种灵活性提供了快速解吸和热管理，而疏水性和共价键框架的性质使这些有希望的材料能够忍受恶劣的条件。
研究小组指出，这种膨胀-收缩的膨胀机制解决了另外两个主要问题。首先，当使用基于这种机制的吸附剂时，可以消除由于温度波动而产生的不安全的压力峰值。此外，污染也可以最小化，因为吸附剂在不储存气体的情况下仍然会收缩。
亚武兹教授说:“我们设想了一系列基于我们的概念而开发的新设计和机制。由于天然气是一种比煤炭和石油清洁得多的燃料，这一领域的新发展将有助于转向使用污染更少的燃料。”
阿蒂尔汉教授认为，他们的研究最重要的影响是对环境的影响。他补充说:“我们相信，有一天，我们可能会看到配备我们材料的汽车使用更清洁的天然气燃料。”
来源：Medindia
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