Enhanced Room-Temperature Hydrogen Physisorption in Zeolitic Imidazolate Frameworks and Carbon Nanotube Hybrids
Notice bibliographique
Résumé
In this work, zeolitic imidazolate frameworks (ZIF-8, ZIF-67, and ZC-ZIF) and their hybrid composites with carboxylate-functionalized carbon nanotubes (fCNTs) are synthesized through low-cost synthesis methods for enhanced physisorption-based hydrogen storage at room temperature. While both base and hybrid structures are designed to improve hydrogen uptake, the base materials exhibit the most notable performance compared to their carbon hybrid counterparts. The structural analysis confirms that all samples maintain high crystallinity and exhibit well-defined rhombic dodecahedral morphologies. The hybrid composites, due to the intercalation of fCNTs, show slightly larger particle sizes than their base materials. X-ray photoelectron spectroscopy reveals strong nitrogen–metal coordination in the ZIF structures, contributing to a larger specific surface area (SSA) and optimal microporous properties. A linear fit of SSA and hydrogen uptake indicates improved hydrogen transport at low pressures due to fCNT addition. ZIF-8 achieves the highest SSA of 2023.6 m2/g and hydrogen uptake of 1.01 wt. % at 298 K and 100 bar, with 100% reversible adsorption. Additionally, ZIF-8 exhibits excellent cyclic repeatability, with only 10% capacity reduction after five adsorption/desorption cycles. Kinetic analysis reveals that hydrogen adsorption in the ZIF materials is governed by a combination of surface adsorption, intraparticle diffusion, and complex pore filling. These findings underscore the potential of ZIFs as superior materials for room-temperature hydrogen storage.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».