使用mfs存储，分离和运输气体

在这次采访中，AZOM与西北大学奥马尔教授谈论金属有机框架以及如何有助于储存，分离和运输气体。

目前与储存，分离和运输气体有关的主要挑战是什么？

存储和分离气体是两种不同的问题，以及我们必须以不同的方式解决的两个不同的应用。从存储角度来看，我们通常会调查具有更高可交付能力的材料。不是多少商店，但在储存后我们可以在没有达到高压的情况下离开系统。高压成本金钱，有时金钱是一个问题。

一捆灰色的气瓶固定在石油和天然气钻井平台的黄色滑块上。（图片信用：Opsormen / shutterstock.com）

在分离部分，我们正在寻找对某些气体或化学物质更有粘性的材料，而不是其他的。亚博网站下载在某些情况下，我们会为选择的气体使材料具有粘性。亚博网站下载在其他情况下，我们使它们更粘，以便去除杂质。我们在实验室中思考它的方式和我们使用仪器来测量分离和存储的方式有时是非常不同的。

您在Num亚博网站下载at开发了哪些材料，从而利用不同气体的性质？

人们总是问的问题之一，“我们可以使用金属亚博网站下载 - 有机框架或MOF的材料可以商业化吗？”好消息是，是的。NuMat Technologies是第一家将金属有机框架的工程产品商业化的公司。这些材料是在亚博网站下载一个圆筒内，我们用它们来储存有毒气体，如高炉_3.，胂和磷烯。

这些气体用于电子工业。当存在泄漏时，气体取出气缸到外部大气，而不是使用高压，而不是使用高压。

我们把这些气体储存在低于大气压一巴的地方。这意味着如果有泄漏系统中,空气会冲进缸,但有毒气体不会出来sub-atmospherically汽缸即使我们商店的事情,我们能够存储,如果不是更多,比你存储在高压气瓶。

这是可能的亚气氛中，因为我们用它们的高表面积已知的金属有机框架填充这些气缸。高表面积意味着那些与那些互动的气体的高热点，以及圆柱体中具有的墙壁和表面区域越多，容量越高。这是商业环境中的第一个示例之一，以显示如何利用存储应用中的MOF的表面区域。

金属有机骨架的定义是什么?

我们使用亚博网站下载的材料称为金属有机框架或MOF。这些材料由两亚博网站下载个不同的组件构建。其中一个积木是金属。

第二构件块是有机接头。这几乎就像建造乐高。你有不同的简单碎片，它在一起，最终构建非常复杂的结构。

想象一下，沿着纳米政权，而不是在厘米中处理乐高。这小得多，但我们处理我们所谓的自组装。这意味着将一切放在反应混合物中，我们以一种以特定方式互相找到彼此的方式编程，并在几乎100％愈合时获得一个产品。

即使你只有一小部分构建模块，选择和可能性的数量也会变得巨大。然而，我们以一种特定的方式将它们组合在一起。我想不出有多少材料可以像金属有机框架那样做到这一点。亚博网站下载

它几乎就像一块海绵。如果你在显微镜下看一块海绵，你就开始看到很多小腔和笼子。当你溢出水时，你擦拭它，所有水都进入那些笼子和那些洞穴。海绵的唯一问题是它不统一。控制这些笼子很难。控制在小单位体积内很难控制多少这些笼子。

使用MOFS，您可以控制笼子大或小。您可以以可编程方式调整它。

使用的仪器如何帮助您实现您的研究目标?

在研究中，让合适的人进行研究非常重要。对于具有良好准确性或令人敬畏的准确性，可以可靠地为您提供适当的答案，这同样重要。

在这里，对于典型的气体吸收或分离应用，我们在过去的几年中一直与Micromeritics合作。他们有令人难以置信的硬件，他们很容易工作。这是一个很好的组合。

所有我们拥有的仪器由Micromeritics制成，这是我们对我们的伙伴关系和小组使用仪器的奉献之遗嘱。

您如何在不久的将来看到瓦斯存储和分离？

未来的储存和分离将是非常关键的。有两种方法可以照顾能量。要么你做更多的东西，要么减少系统的消耗。在储存和分离中，我们通常在行业中使用的是非常能密集的。寻找解决方案以减少储存中的能源使用，分离是一个至关重要的问题。

我们在金亚博网站下载属有机框架上工作的材料将用于许多部门的储存和分离。迄今为止在存储区迄今为止证明，他们能够使用金属有机框架来存储电子行业的气体。没有理由在更大尺度的应用程序，分离和存储中使用相同的材​​料。

其次，我是一个相信未来进展的信徒。有新的应用程序将于我们需要找到解决方案的船上。

我们需要继续进行新材料并思考新材料。亚博网站下载新材料需要能够解亚博网站下载决我们可能不知道的新挑战。但是一旦我们面对他们，我们应该准备好解决这些挑战。

关于奥马尔·法哈教授

奥马尔·k·法哈博士是NuMat Technologies的联合创始人和总裁，西北大学(Northwestern University)的化学副教授，美国化学学会应用材料与界面(American Chemical Society Applied Materials & Interfaces)的副编辑。亚博网站下载他的研究成果获得了多个奖项和荣誉，包括英国皇家化学学会“环境、可持续性和能源部门早期职业生涯”奖和美国化学学会“Satinder Ahuja分离科学青年研究员奖”。亚博老虎机网登录西北大学化学系还设立了“奥马尔·法哈研究领导力奖”，每年颁发给该系的研究人员，以表彰他们的管理、合作和领导能力。奥马尔拥有超过350篇同行评议的论文，拥有14项专利，并从2014年到2018年每年被评为“高被引研究者”。