锆基金属有机框架(UiO-66)与聚合物纳米纤维共造粒，以提高储氢可用容量( Co-pelletization of a zirconium-based metal-organic framework (UiO-66) with polymer nanofibers for improved useable capacity in hydrogen storage )

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我们报告了一个共造粒的概念，使用机械稳健的羟基化UiO-66来开发金属-有机框架(MOF)整料，该整料包含5重量%电纺聚合物纳米纤维，并由MOF和纳米纤维垫交替层组成的结构。选择的聚合物是本征微孔性的微孔聚合物(PIM-1)和无孔聚丙烯腈(PAN)。共造粒的UIO-66/PIM-1和UIO-66/PAN整体体保留了不低于在原始粉末和造粒的UIO-66中获得的孔隙率的85%。共造粒的UiO-66/PIM-1和UiO-66/PAN整体体的孔径分布组成与未造粒的UiO-66相比有显著差异，未造粒的UiO-66在微孔区显示90%的孔径，而UiO-66/Nano Fiber整体体显示复合的微介孔孔径分布。在等温变压条件下，与原始的UiO-66形式相比，共造粒的UiO-66/纳米纤维单体获得了改进的可用H2容量。UiO-66/PIM-1整料构成了最高的重量（和体积）可用容量，为2.3重量%（32克升），而在原始UiO-66粉末和UiO-66颗粒中可获得的容量分别为1.8重量%（12克升）和1.9重量%（29克升）。然而，共造粒的UiO-66/PAN整料显示出显著减小的表面积，与原始UiO-66相比减少了多达50%，但其孔体积与原始UiO-66相比仅减少了13%。结果，与原始UiO-66相比，共造粒UiO-66/PAN整料的总重量H2容量减少50%，但关键的是，与原始UiO-66粉末相比，UiO-66/PAN整料的可用体积H2容量高50%。共造粒策略提供了一种简单的方法，用于在初始高度微孔的MOF中生成分级孔隙率，而无需通过复杂的化学改性来改变MOF的结构。UIO-66/Nano Fiber单体改善了高微孔MOFs中通常较低的H2可用容量，并为实现系统级H2存储目标开辟了新的机会。

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