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Predicting 1,3,5,7-tetrakis(4-aminophenyl) adamantine based covalent-organic frameworks as hydrogen storage materials

机译：预测1,3,5,7-四（4-氨基苯基）基于氢气储存材料的共价 - 有机框架

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Four types of 1,3,5,7-tetrakis(4-aminophenyl) adamantine based covalent-organic frameworks (tapa-COFs) have been designed with diamond, ctn and bor net topologies using the methods of molecular mechanics and density function theory. Their low density (0.096-0.258 g cm(-3)), high porosity (90-96%) and large H-2 accessible surface area (5511-6810 m(2) g(-1)) forecast excellent hydrogen uptake capacities. The grand canonical Monte Carlo (GCMC) simulation revealed that at 77 K tapa-COF-1 possesses the highest gravimetric hydrogen storage capacity at 49.10 wt%, while tapa-COF-3 has the highest volumetric hydrogen storage capacity at 58.66 g L-1. Impressively, at 298 K, tapa-COF-1 and tapa-COF-2 possess rather high gravimetric hydrogen uptake capacities, which exceed both the U.S. Department of Energy's goal (5.5 wt%) for onboard light-duty vehicles for 2020 and the criterion of 6 wt% for commercial use of hydrogen at room temperature. In addition, the possible schemes are also proposed to synthesize the tapa-COFs.
机译：使用分子力学和密度函数理论的方法设计了四种类型的1,3,5,7-四（4-氨基苯基）基于金属氨酰基的共价 - 有机框架（Tapa-COF）。它们的低密度（0.096-0.258g cm（-3）），高孔隙率（90-96％）和大型H-2可移表面面积（5511-6810 m（2）g（-1））预测优异的氢气吸收能力。 Grand Canonical Monte Carlo（GCMC）仿真显示，在77 k的TaPa-Cof-1处具有49.10wt％的最高重量储氢容量，而TaPa-Cof-3的体积储氢容量最高为58.66g L-1 。令人印象深刻地，在298 K，Tapa-Cof-1和Tapa-Cof-2具有相当高的重量氢气吸收能力，其超过美国能源部（5.5wt％）2020年的车载轻型车辆和标准在室温下的商业用氢气使用6wt％。此外，还提出了可能的方案来合成TaPa-COF。

著录项

  • 来源
    《RSC Advances》 |2016年第26期|共9页
  • 作者

    Li Xiao-Dong; Feng Shi-Quan; Guo Feng; Liu Xiu-Ying; Yu Jing-Xin; Hou Zhi-Wei;

  • 作者单位

    Henan Univ Technol Coll Sci Zhengzhou 450001 Peoples R China;

    Zhengzhou Univ Light Ind Sch Phys &

    Elect Engn Zhengzhou 450002 Peoples R China;

    Liaocheng Univ Sch Phys Sci &

    Informat Technol Liaocheng 252000 Peoples R China;

    Henan Univ Technol Coll Sci Zhengzhou 450001 Peoples R China;

    Henan Univ Technol Coll Sci Zhengzhou 450001 Peoples R China;

    Henan Univ Technol Coll Sci Zhengzhou 450001 Peoples R China;

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  • 正文语种 eng
  • 中图分类 化学;
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