مقالة منهجية

تجهيز النيتروجين فوق الحرج لتنقية رد الفعل المواد المسامية

DOI:

10.3791/52817

⸱

مايو 15, 2015

 ,  ,  ,  , 
1Hydrogen and Energy Laboratory, Empa, Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

النيتروجين هو السائل فوق الحرج فعال لعمليات استخراج أو التجفيف بسبب صغر حجمها الجزيئي، والكثافة العالية في النظام فوق الحرجة شبه سائلة، وهمود الكيميائية. نقدم بروتوكول تجفيف النيتروجين فوق الحرجة لعلاج تنقية رد الفعل، مواد مسامية.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

طرق استخراج وتجفيف السوائل فوق الحرجة راسخة في العديد من التطبيقات لتخليق ومعالجة المواد المسامية. هنا ، يتم تقديم النيتروجين كسائل تجفيف فوق الحرج جديد للتطبيقات المتخصصة مثل معالجة المواد المسامية التفاعلية ، حيث لا يكون ثاني أكسيد الكربون والسوائل الأخرى مناسبا بسبب تفاعلها الكيميائي العالي. يظهر النيتروجين خصائص فيزيائية مماثلة في المنطقة شبه الحرجة من مخطط الطور الخاص به مقارنة بثاني أكسيد الكربون: كثافة قابلة للضبط على نطاق واسع تصل إلى ~ 1 جم مل -1 ، وضغط حرج متواضع (3.4 ميجا باسكال) ، وقطر جزيئي صغير ~ 3.6 Å. مفتاح تحقيق قوة ذوبان عالية للنيتروجين هو تطبيق درجة حرارة معالجة في حدود 80-150 كلفن ، حيث تكون كثافة النيتروجين أعلى من الضغوط المماثلة بالقرب من درجة الحرارة المحيطة. لا تزال خصائص الذوبان التفصيلية للنيتروجين ، وخاصة انتقائيته ، عبر مجموعة واسعة من الأنواع المستهدفة الشائعة للاستخراج تتطلب مزيدا من التحقيق. نصف هنا بروتوكولا لمعالجة النيتروجين فوق الحرجة لبوروهيدريد المغنيسيوم المسامي.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

استخراج السوائل فوق الحرجة (SFE) والتجفيف يتم وضع (SCD) طرق جيدا في مجموعة واسعة من التطبيقات العملية، وخاصة في الصناعات الغذائية والنفط، ولكن أيضا في التركيب الكيميائي، وتحليل، وتجهيز المواد. 1-6 استخدام التجفيف أو وسائل الإعلام استخراج في الشروط المذكورة أعلاه النقاط الحرجة في كثير من الأحيان أسرع وأنظف وأكثر كفاءة من التقليدية (السائل) والتقنيات، ولها ميزة إضافية تتمثل في كونها الانضباطي للغاية فيما يتعلق قوة اذابة من السوائل عن طريق تعديل طفيف لظروف التشغيل ويتكون 3،7 طريقة SCD بسيطة من ثلاث خطوات أساسية. الخطوة الأولى هي تعريض المواد الصلبة (أو ربما السائلة) بدءا الذي يحتوي على مركب النجاسة الهدف إلى السائل SCD اختيار مناسب في السائل (أو شبه سائلة فوق الحرجة) مرحلة، حيث يتوافق مع الكثافة العالية إلى أعلى (وربما انتقائية 7) السلطة المذيبات فيما يتعلق الأنواع المستهدفة. تيانه الخطوة الثانية هو تسخين وضغط النظام فوق النقطة الحرجة السائل SCD الذي تم اختياره في حاوية مغلقة بحيث السائل والأنواع المستهدفة حلت به لا تمر الحدود المرحلة التي قد تؤدي إلى الانفصال. الخطوة الأخيرة هو الحد ببطء ضغط السائل SCD إلى فراغ في درجة حرارة أعلى من درجة الحرارة الحرجة، والسماح للحل السوائل التي تحتوي على الأنواع المستهدفة من الفرار، ومرة ​​أخرى من دون مواجهة حدود مرحلة أو أي آثار التوتر السطحي ضارة على طول الطريق.

وترك استنزاف المواد بدءا من الأنواع المستهدفة ويمكن أن تخضع للعلاجات كرر إذا لزم الأمر. في حالات استخراج السوائل فوق الحرجة، والأنواع المذاب الهدف هو المنتج المطلوب، ويتم جمعها من حل لاستخدامها مرة أخرى. 8،9 وفي حالات أخرى، والمواد بدءا المجففة أو النقاء هو المنتج المطلوب، ويتم تجاهل الشوائب المستخرج. هذا السيناريو الأخير، المشار إليها هنامع اقتراب SCD، تم اكتشاف وجود استراتيجية فعالة لمعالجة مسبقة من مساحة السطح العالية والمواد الصغيرة التي يسهل اختراقها مثل الأطر المعدنية العضوية (موفس)، حيث الطرق التقليدية حرارة المعاملة في ظل فراغ في كثير من الحالات لا تكفي في تطهير المسام جميع الضيوف غير المرغوب فيها، أو تؤدي إلى انهيار المسام. ثاني أكسيد الكربون 10 SCD (CScD) تجهيز هو الآن عملية ما بعد الاصطناعية الروتينية لموفس، 11 مما يؤدي إلى زيادة في المساحات السطحية النيتروجين يمكن الوصول إليها على مواد غير المعالجة تصل إلى 1000٪ 12 و التحسينات الأخرى، كما هو الحال في النشاط التحفيزي. 19- 13 تطبيقات السوائل فوق الحرجة الأخرى البارزة هي وسيلة الانضباطي على نطاق واسع لالتفاعلات الكيميائية، 14-16 فوق الحرجة اللوني السائل (SCFC) 6،17،18 وتوليف aerogels والمواد المركبة المتطورة. 22

لتجفيف التطبيقات، يتم اختيار أساس سائل SCD على معيارين: أ) على مقربة من لالنقطة الحرجة إلى المحيط الشروط (للراحة وتقليل تكاليف الطاقة أو تعقيد العملية) وب) السلطة اذابة لها فيما يتعلق الأنواع المستهدفة. وقد ثبت ثاني أكسيد الكربون (CO 2) أن يكون السائل SCD مناسب في العديد من التطبيقات لأنها غير سامة، غير قابل للاشتعال، ورخيصة، ويمكن ضبطها لعرض قوة اذابة عالية تجاه عدد من الأنواع المستهدفة العضوية المشتركة في تقريرها القريب السائل الدولة (في ضغوط <10 ميجا باسكال ودرجة حرارة 273-323 K). 1-3،7-9 المذيبات فوق الحرجة الأخرى الشائعة (أو زملاء المذيبات) وتشمل المياه (التي تغطي مجموعة رائعة من خصائص المذيبات بين المحيط والدولة فوق الحرجة 23)، والأسيتون، الاثيلين، والميثانول والإيثانول، والإيثان، والتي تغطي الطيف من القطبية (بروتوني وابروتوني) لاقطبي، وبعد لحظات حرجة قرب نسبيا إلى الظروف المحيطة.

ثاني أكسيد الكربون هو إلى حد بعيد السائل SCD الأكثر شيوعا. في أساليب CScD المعمول بها، والتفاعلمن المواد ابتداء ليست عاملا مانع منذ CO 2 ليست سوى رد الفعل ضعيفة جدا في درجات حرارة قريبة من النقطة الحرجة. ومع ذلك، فئات معينة من المواد مثل ما يسمى هدريدات معقدة (على سبيل المثال، alanates وborohydrides) تحديات فريدة من نوعها الحالية في المناولة بسبب التفاعل القوي في وجود الماء أو CO 2، بالإضافة إلى (وربما مصممة عمدا) عدم الاستقرار في ظل التدفئة 24-26 وعلاوة على ذلك، هناك اهتمام دولي كبير في بعض المواد مثل عالي الكثافة المركبات تخزين الهيدروجين، 27-30، وبالتالي أيضا في ذات البنية النانومترية و / أو الأصناف التي يسهل اختراقها 31-33. لتنقية فعالة لهذه رد الفعل، وغير مستقرة، والمواد ذات البنية النانومترية، وأساليب SCD هي استراتيجية واعدة يجب أن تستخدم. السوائل 34 A SCD التي يبلغ قطرها الجزيئي صغير مناسب للتغلغل في تجاويف الضيقة والتي لديها أيضا قوة اذابة عالية تجاه الشوائب الهدف، مبادرة الخوذ البيضاءتبقى لو خامل تجاه المواد انطلاق نفسها. هنا، يتم تقديم استخدام النيتروجين فوق الحرجة (N 2) باعتبارها سائل فعالة لهذا الاستخراج وتطبيقات خاصة التجفيف. يوصف فوق الحرجة تجفيف النيتروجين (NScD) منهجية محددة أدناه لتنقية γ-المرحلة بوروهيدريد المغنيسيوم حيث تشمل الأنواع المستهدفة على حد سواء diborane ومركب ن -butyl (على غرار ولكن لا يمكن تحديدها على وجه التحديد كما ن -butane). بروتوكول التالية يمكن تعديلها بسهولة لتمديد العام لعمليات التجفيف النيتروجين أو استخراج فوق الحرجة الأخرى.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. جهاز

  1. استخدام التجفيف فوق الحرجة (SCD) جهاز الأساسية تتألف من أربعة عناصر أساسية متصلة بواسطة أنابيب الغاز ذات الضغط العالي: إمدادات الغاز، نظام فراغ، وأجهزة الاستشعار (درجة الحرارة والضغط)، والبيئة العينة (والتي يمكن المغمورة في حمام). تأكد من أن البناء هو من الصمامات ذات جودة عالية الفولاذ المقاوم للصدأ، والتجهيزات، والأنابيب، وتقييما للضغط لا يقل عن 10 ميجا باسكال في درجات حرارة تتراوح بين 80-300 K.
    ملاحظة: يتم عرض تخطيطي في الشكل 1.
  2. النيتروجين SCD (NScD) العلاجات، تأكد من أن إمدادات الغاز نقاء البحوث (> 99.999٪) غاز النيتروجين مزودة منظم ضغط للمخرج السيطرة على ضغط بين 0-10 ميجا باسكال. إرفاق زجاجة 50 L (20 ميجا باسكال) إلى الجهاز، وتطهير النظام مع النيتروجين النقي عدة مرات قبل الاستخدام.
  3. تأكد من أن النظام فراغ قادر على تحقيق الضغوط فراغ أسفل إلى <0.1 با ومرتبط الجهاز معمراقبة دقيقة صمام الإبرة. يفضل استخدام مضخة التخشين خالية من النفط والجزيئي سحب المضخة التوربينية، وضعت في السلسلة.
  4. استخدام اثنين على الأقل من أجهزة استشعار الضغط لقياس دقيق للضغط أثناء العلاج SCD: جهاز استشعار الضغط المنخفض لقياس الفراغ وجهاز استشعار الضغط العالي لتحقيق ما مجموعه مجموعة ضغط للقياس بين ،1-10 7 با.
  5. استخدام اثنين على الأقل من أجهزة استشعار درجة الحرارة عن دقة الحد الأدنى اللازمة لأداء علاجات SCD النموذجية: جهاز استشعار في اتصال الحرارية مع العينة وجهاز استشعار داخل متعددة الجرعات الغاز الرئيسي لقياسات دقيقة بين 77-300 K (على سبيل المثال، K-نوع المزدوجات الحرارية) .
  6. تأكد من أن صاحب العينة لديه حجم الداخلية المناسبة لاحتواء كمية من العينة اللازمة لتلقي العلاج، ويتم بناؤها من الفولاذ المقاوم للصدأ.
    ملاحظة: A أسطواني تطول تصميم يساعد في اتصال الحرارية مع الحمام.
  7. تأكد من أن المناسب أن يغلق الحاوية العينة appropriate عن الضغوط العالية والاستخدام المتكرر (على سبيل المثال، Swagelok VCR). ربط حجم الحاويات العينة إلى صمام لبمعزل عن البيئة الخارجية عن طريق الطول المناسب للأنابيب (أنابيب تراجع) عن الانغماس الكامل لصاحب العينة إلى الحمام.

الإعداد التجريبي لامتصاص الغاز ؛ تظهر الرسوم البيانية حامل العينة ، مشعب الجرعات ، نظام مضخة التفريغ.
الشكل 1. فوق الحرجة النيتروجين التجفيف (NScD) جهاز تصوير تخطيطي للجهاز NScD مبسط للاستخدام في المختبر النموذجي: (A) عند درجة حرارة الغرفة و (B) بعد غمر العينة في الحمام. إمدادات الغاز لعملية وصفها في هذا العمل هو النيتروجين، ولكن هذا الجهاز العام هو تعميم لسوائل SCD أخرى مع النقطة الحرجة التي تقع ضمن نطاق عملي من درجة الحرارة والضغط، مثل CO 2. وصفت مكونات للاتساق مع الالبريد بروتوكول الموصوفة هنا. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

2. إعداد

  1. تحميل 0،2-0،5 غرام من عينة (γ-المغنيسيوم (BH 4) 2، في شكل مسحوق، وبعد تركيب الرطب من المواد الكيميائية وطرق التجفيف القياسية) في حامل العينة تحت الظروف المناسبة، وعادة في جو خامل مثل صندوق قفازات الأرجون، عند درجة حرارة الغرفة أو أقل. إغلاق صاحب العينة (F2 المناسب) مع طوقا مرشح ومن ثم إغلاق صمام (صمام V4). نقل صاحب العينة إلى أجهزة وإرفاق (F1 المناسب).
  2. فتح متعددة الجرعات لفراغ عبر V2 واخلاء منازلهم. فتح V3 واخلاء منازلهم. تطهير الجهاز مع النيتروجين عن طريق V1 وإجلاء عبر V2. فتح V4 وإجلاء العينة في RT لمدة تصل إلى 24 ساعة، للوصول إلى الحد الأدنى من ضغط النظام (<0.1 باسكال).
  3. تثبيت حمام عينة (انظر
  4. ضبط سخان لدرجة حرارة السائل المستقبل المنشود (T لتر، راجع الخطوة 3.1) 110 K، والاستمرار في إخلاء الجهاز حتى equilibrates درجة الحرارة.

مخطط ديوار مع النيتروجين السائل ، أنبوب الغمس ، حامل العينة ، فرن للتجارب المبردة.
الشكل 2. المبردة فرن حمام عينة. A تصوير التخطيطي (يسار) وصورة (يمين) من بيئة حمام الحرارية cryostatic المناسبة لاحتواء صاحب العينة أثناء معالجة NScD، والسماح القياس والتحكم في درجة حرارة العينة بين 77-298 K. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

3. فوق الحرجة النيتروجين التعرض

    لمعالجة NScD من γ-المغنيسيوم (BH 4) 2، (موضوع مظاهرة في هذا البروتوكول) تحديد درجة حرارة السائل (T ل) من 110 K. هذا يتوافق مع كثافة السائل المذيب معتدل (~ 0.6 غرام مل -1) ؛ ضبط حسب الضرورة لتطبيق هذا البروتوكول لعمليات المعالجة NScD أخرى (راجع الملاحظة أدناه).
  1. إغلاق النظام لفراغ عن طريق إغلاق V2. خنق مفتوح V1 ببطء، والسماح للضغط لزيادة في منطقة السائلة من مرحلة الرسم. تتوازن النظام في 2 ميجا باسكال وT لتر.
  2. نقع في عينة السائل N 2 لمدة 4 ساعة.
  3. ضبط سخان إلى 150 K مع منحدر ≤2 K دقيقة -1. السماح للضغط لزيادة أي أعلى من الحد الأقصى الضغط المقنن للجهاز (يجب أن يكون هذا P ماكس ≥10 ميجا باسكال)؛ إذا لزم الأمر، وتنفيس بعناية الضغط الزائد لفراغ عبر V2. تتوازن النظام في P كحد أقصى و 150 K.
  4. نقع العينة في سوبercritical N 2 لمدة 1 ساعة.

مخطط طور النيتروجين. مخطط الضغط مقابل درجة الحرارة مع متساوي الكثافة ؛ N2 الدول.
الشكل 3. يتم احتساب المرحلة مخطط النيتروجين. رسم تخطيطي مفصل المرحلة من النيتروجين، حيث كثافة السوائل (كما هو موضح في اللون الرمادي الخطي) باستخدام Refprop (معادلة ويب-بنديكت روبين معدلة من الدولة). ويرد 41 خطوط مختلفة من الكثافة ثابتة باللون الأرجواني. وتظهر حدود المرحلة الصلبة وخطوط الانتقال الغليان باللون الأحمر. الخطوط الزرقاء تدل على حدود منطقة رسم تخطيطي المرحلة التي هي ذات الصلة لتجفيف أو استخراج المعالجة باستخدام N 2. اضغط هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

ملاحظة: لأغراض تطبيق هذا البروتوكول إلى مواد أخرى، إنشاء NScD العلاج المناسب schemالبريد عن طريق اختيار الظروف اللازمة لاذابة الفعال للأنواع المستهدفة. الرجوع إلى الرسم البياني مرحلة N 2، هو مبين في الشكل (3). ولتحقيق كثافة السوائل عالية في الطور السائل (على سبيل المثال، 0،8-1 ز مل -1)، حدد T لتر من 80-90 ك للحصول على كثافة السائل المعتدلة (على سبيل المثال، 0،6-0،8 ز مل -1)، حدد T لتر من 90-115 K. A محاكمة والنهج الخطأ قد يكون ضروريا.

4. فوق الحرجة النيتروجين الإصدار

  1. الكراك بعناية النظام إلى الفراغ الذي اختناق V2، والسماح للضغط لخفض ببطء ممكن. مرارا وتكرارا كسر النظام إلى ارتفاع معدلات فراغ اللازمة لتحقيق انخفاض تدريجي إلى فراغ عالية (<0.1 باسكال) في فترة زمنية تقريبية من 12-24 ساعة.
  2. إزالة حمام عينة وV2 مفتوحة بالكامل لاجلاء تماما العينة. تتوازن في RT وفراغ عالية (<0.1 باسكال).
  3. ديغا العينة في RT و <0.1 با ل1-24 ساعة، ودesired.

5. بعد العلاج

  1. إغلاق صمامات V3 V4 و، وإزالة صاحب العينة من الجهاز (تركيب F1).
  2. نقل صاحب العينة إلى بيئة خاملة لمعالجة، مثل صندوق قفازات مليئة الأرجون. إزالة عينة من صاحب العينة (تركيب F2) وتخزينها في حاوية مغلقة عند درجة حرارة الغرفة أو أقل.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

borohydrides الفلزات القلوية والقلوية الترابية هي مواد تخزين الهيدروجين المحتملة، والتي توفر محتوى كبير من الهيدروجين الغازي على التحلل. 27،29 منتجات التحلل أخرى مثل وأيضا في بعض الأحيان تم الكشف عن diborane في الغاز المستوعبة، ولكن مصدرها ليس بداهة واضحة ؛ فمن الممكن أنها منتجات التحلل مرحلة النقي، ولكن قد يكون أيضا الشوائب أو منتجات من ردود الفعل من الشوائب بقايا من التركيب الكيميائي. 35 المرحلة التي يسهل اختراقها من بوروهيدريد المغنيسيوم (γ-المغنيسيوم (BH ...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ربما نظرا لانخفاض درجة الحرارة الحرجة نسبيا (126 K)، تاريخيا تم تجاهلها N 2 كمذيب SCD فعال. في تقارير سابقة، 3،17،42،43 تم فقط ألمح إلى في سياق معالجة درجات الحرارة عند أو فوق المحيط، حيث يسلك إلا قوة متواضعة اذابة بسبب كثافته السوائل منخفضة في هذه المنطقة من المخطط مرحلته (باستثناء في الضغوط العالية جدا 43). الخطوة الأساسية في تحقيق فائدة عملية من N 2 كمذيب فوق الحرجة هي في الحفاظ على درجة حرارة المعاملة بالقرب من نقطة حرجة، حيث الكثافة...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وأيد هذا العمل من قبل خلايا الوقود الأوروبية وHydruogen المشتركة التعهد في إطار برنامج البنية التحتية H2FC (اتفاقية المنحة رقم FP7-284522) BOR4STORE المشروع التعاوني (اتفاقية المنحة رقم 303428)، و.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

زجاجة

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
غاز النيتروجين المضغوطMesser Schweiz AG50 L ، نقاء > 99.999٪ ، < ؛ 3 جزء في المليون H2< / sub>O
غاز النيتروجين السائلAGالتخزين السائب ، في الموقع
جهاز تجفيف فوق الحرج المخصصEmpaSwagelok (تركيب الضغط وVCR) مكونات
فرن التبريد المخصصEmpa
واجهة Labview المخصصةEmpa

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. McHugh, M. A., Krukonis, V. J. Supercritical Fluid Extraction. , 1st ed, Butterworth. Stoneham, MA. (1986).
  2. Schneider, G. M. Physicochemical Principles of Extraction with Supercritical Gases. Angew. Chem. lnt. Ed. 17, 716-727 (1978).
  3. Williams, D. F. Extraction with Supercritical Gases. Chem. Eng. Sci. 36 (11), 1769-1788 (1981).
  4. Eckert, C. A., Knutson, B. I., Debenedetti, P. G. Supercritical fluids as solvents for chemical and materials processing. Nature. 383, 313-318 (1996).
  5. Cooper, A. I. Polymer synthesis and processing using supercritical carbon dioxide. J. Mater. Chem. 10, 207-234 (2000).
  6. Klesper, E., Corwin, A. H., Turner, D. A. High pressure gas chromatography above critical temperatures. J. Org. Chem. 27, 700-701 (1962).
  7. Tucker, S. C. Solvent Density Inhomogeneities in Supercritical Fluids. Chem. Rev. 99 (2), 391-418 (1999).
  8. Hubert, P., Vitzthum, O. G. Fluid Extraction of Hops, Spices, and Tobacco with Supercritical Gases. Angew. Chem. Int. Ed. 17 (10), 710-715 (1978).
  9. Zosel, K. Separation with Supercritical Gases: Practical Applications. Angew. Chem. Int. Ed. 17 (10), 702-709 (1978).
  10. Nelson, A. P., Farha, O. K., Mulfort, K. L., Hupp, J. T. Supercritical Processing as a Route to High Internal Surface Areas and Permanent Microporosity in Metal−Organic Framework Materials. J. Am. Chem. Soc. 131, 458-460 (2009).
  11. Liu, B., Wong-Foy, A. G., Matzger, A. J. Rapid and enhanced activation of microporous coordination polymers by flowing supercritical CO2. Chem. Commun. 49, 1419-1421 (2013).
  12. Cooper, A. I., Rosseinsky, M. J. Metal–organic frameworks: improving pore performance. Nat. Chem. 1, 26-27 (2009).
  13. Totten, R. K., et al. Enhanced Catalytic Activity through the Tuning of Micropore Environment and Supercritical CO2 Processing: Al(Porphyrin)-Based Porous Organic Polymers for the Degradation of a Nerve Agent Simulant. J. Am. Chem. Soc. 135, 11720-11723 (2013).
  14. Savage, P. E., Gopalan, S., Mizan, T. I., Martino, C. J., Brock, E. E. Reactions at supercritical conditions: Applications and fundamentals. AIChE J. 41 (7), 1723-1778 (1995).
  15. Baiker, A. Supercritical Fluids in Heterogeneous Catalysis. Chem. Rev. 99 (2), 453-474 (1999).
  16. Jessop, P. G., Ikariya, T., Noyori, R. Homogeneous Catalysis in Supercritical Fluids. Chem. Rev. 99 (2), 475-494 (1999).
  17. Giddings, J. C., Myers, M. N., McLaren, L., Keller, R. A. High Pressure Gas Chromatography Of Nonvolatile Species. Science. 162 (3849), 67-73 (1968).
  18. Gere, D. R. Supercritical Fluid Chromatography. Science. 222, 253-259 (1983).
  19. Kistler, S. S. Coherent Expanded Aerogels and Jellies. Nature. 127, 741-741 (1931).
  20. Biener, J., et al. Advanced carbon aerogels for energy applications. Energy Environ. Sci. 4, 656-667 (2011).
  21. Morère, J., et al. Deposition of Pd into mesoporous silica SBA-15 using supercritical carbon dioxide. J. Supercrit. Fluids. 56 (2), 213-222 (2011).
  22. Sathish, M., Mitani, S., Tomai, T., Honma, I. Supercritical fluid assisted synthesis of N-doped graphene nanosheets and their capacitance behavior in ionic liquid and aqueous electrolytes. J. Mater. Chem. A. 2, 4731-4738 (2014).
  23. Toews, K. L., Shroll, R. M., Wai, C. M., Smart, N. G. pH-Defining Equilibrium between Water and Supercritical CO2. Influence on SFE of Organics and Metal Chelates. Anal. Chem. 67 (22), 4040-4043 (1995).
  24. Barbaras, G., Barbaras, G. D., Finholt, A. E., Schlesinger, H. I. Cause Of Explosions Occasionally Observed During Evaporation Of Solutions Of Aluminum Hydride And Related Compounds. J. Am. Chem. Soc. 70, 877(1948).
  25. Burr, J. G., Brown, W. G., Heller, H. E. The Reduction of Carbon Dioxide to Formic Acid. J. Am. Chem. Soc. 72 (6), 2560-2562 (1950).
  26. Hugelshofer, C. L., et al. Gas−Solid Reaction of Carbon Dioxide with Alanates. J. Phys. Chem. C. 118, 15940-15945 (2014).
  27. Orimo, S. I., Nakamori, Y., Eliseo, J. R., Züttel, A., Jensen, C. M. Complex Hydrides for Hydrogen Storage. Chem. Rev. 107 (10), 4111-4132 (2007).
  28. Gross, K. J., Thomas, G. J., Jensen, C. M. Catalyzed alanates for hydrogen storage. J. Alloys Compd. 330-332, 683-690 (2002).
  29. Li, H. W., Yan, Y., Orimo, S. I., Züttel, A., Jensen, C. M. Recent Progress in Metal Borohydrides for Hydrogen Storage. Energies. 4 (1), 185-214 (2011).
  30. Frankcombe, T. J. Proposed Mechanisms for the Catalytic Activity of Ti in NaAlH4. Chem. Rev. 112, 2164(2012).
  31. Vajo, J. J., Olson, G. L. Hydrogen storage in destabilized chemical systems. Scr. Mater. 56, 829(2007).
  32. Zhang, Y., et al. LiBH4 nanoparticles supported by disordered mesoporous carbon: Hydrogen storage performances and destabilization mechanisms. Int. J. Hyd. Energ. 32 (16), 3976-3980 (2007).
  33. Christian, M. L., Aguey-Zinsou, K. F. Core–Shell Strategy Leading to High Reversible Hydrogen Storage Capacity for NaBH4. ACS Nano. 6 (9), 7739-7751 (2012).
  34. Stadie, N. P., et al. Supercritical N2 Processing as a Route to the Clean Dehydrogenation of Porous Mg(BH4)2. J. Am. Chem. Soc. 136 (23), 8181-8184 (2014).
  35. Borgschulte, A., et al. Impurity Gas Analysis of the Decomposition of Complex Hydrides. J. Phys. Chem. C. 115, 17220-17226 (2011).
  36. Filinchuk, Y., et al. Porous and Dense Magnesium Borohydride Frameworks: Synthesis, Stability, and Reversible Absorption of Guest Species. Angew. Chem. Int. Ed. 50, 11162-11166 (2011).
  37. Li, H. W., et al. Dehydriding and rehydriding processes of well-crystallized Mg(BH4)2 accompanying with formation of intermediate compounds. Acta Mater. 56 (6), 1342-1347 (2008).
  38. Schüth, F., Bogdanovic, B., Felderhoff, M. Light metal hydrides and complex hydrides for hydrogen storage. Chem. Comm. , 2249-2258 (2004).
  39. Vitillo, J. G., Groppo, E., Bardají, E. G., Baricco, M., Bordiga, S. Fast carbon dioxide recycling by reaction with γ-Mg(BH4)2. Phys. Chem. Chem. Phys. 16, 22482-22486 (2014).
  40. Paskevicius, M., et al. In-Situ X-ray Diffraction Study of γ-Mg(BH4)2 Decomposition. J. Phys. Chem. C. 116, 15321-15240 (2012).
  41. Lemmon, E. W., Huber, M. L., McLinden, M. O. NIST standard reference database 23: reference fluid thermodynamic and transport properties. Standard Reference Data Program. , (2008).
  42. Moquin, P. H. L., Temelli, F. J. Kinetic modeling of hydrolysis of canola oil in supercritical media. J. Supercrit. Fluid. 45, 94-101 (2008).
  43. Myers, M. N., Giddings, J. C. Ultra-High-Pressure Gas Chromatography in Micro Columns to 2000 Atmospheres. Sep. Sci. 1 (6), 761-776 (1966).
  44. McLeary, E. E., Jansen, J. C., Kapteijn, F. Zeolite based films, membranes and membrane reactors: Progress and prospects. Microporous Mesoporous Mater. 90, 198-220 (2006).
  45. Richter, B., Ravnsbæk, D. B., Tumanov, N., Filinchuk, Y., Jensen, T. R. Manganese borohydride; synthesis and characterization. Dalton Trans. , (2015).
  46. Liang, S., Tilotta, D. C. Extraction of petroleum hydrocarbons from soil using supercritical argon. Anal. Chem. 70 (3), 616-622 (1998).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

Porous Magnesium BorohydrideSupercritical Fluid ExtractionLow Temperature DryingNitrogen Supercritical DryingHydrogen Storage MaterialsComplex Hydride PurificationVacuum Pressure CyclingInfrared Spectroscopy Analysis

مقالات ذات صلة