NO：AMPR1304833EN
国家： 美国
发布时间： 2018-11-20
项目成果
MOF是人类已知的最多孔材料，因此学界和工业界对它产生了巨大的兴趣。
MOF是用于储存氢气最有前景的材料。用MOF储氢的核心是MOF从吸附的气体中传导热量的能力。由于MOF的热导率很低（和混凝土相当），为了去除热量，不得不延长储氢时的充气与排气时间。目前，为了达到美国能源部的储氢性能目标，至少要求导热系数增加五倍。但是，几乎很少有人关注MOF的热学性能，全世界能用计算机模拟计算MOF热学性能的研究小组一共只有三个。我们使用分子动力学模拟来研究MOF的热传导性能，并确定如何利用它们来创建具有智能热学性能的新材料。确定MOFS热学性能的变化是否可用于化学识别。这些目的是为了建立可用于开发具有定制热导率的新MOF的设计原则。
MOF的结构与传统的全致密晶体完全不同，它们的振动也相应地不同。有成千上万的已知MOF涵盖了广泛的拓扑结构和对称性。这些结构为具有全新热学性能的工程材料另辟蹊径。推进我们对这些材料中的热传导的理论认识，以及我们对热传输的控制，有巨大的潜力影响我们使用和思考热量的方式。不仅仅是让我们更有效地利用热量，它还能让我们以不同的方式使用热量。例如，创建可以外部调整导热系数的材料，以及使用热量携带化学信息进行化学识别的材料。
项目前景
众所周知，MOF的潜力无限，是世界上最多孔的材料。MOF的表面积与质量比无出其右者，具有天生的高物理吸附能力，是作为储存或分离气体吸附床的绝佳选择。用清洁能源的氢汽车有一个致命问题，“加油”时间太长。原因是MOF的热导率极低，充气时产生的热量无法及时排出，只能延长加油时间。如果能够解决该问题，氢气车将踏上一个更高的平台。我们的研究发现，加入氩气MOF－5的热导率提高了25倍！虽然氢气车中不会加入氩气，但是我们有理由相信提高MOF的热导率不是一个梦。
项目进度
研制阶段
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