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Chemistry

반응성이 있음 다공성 물질의 정제를위한 초 임계 질소 처리

Published: May 15, 2015 doi: 10.3791/52817

Summary

질소 인해 작은 분자 크기, 거의 액체, 초 임계 영역에서 고 밀도 및 화학적 불활성으로 추출 또는 건조 공정을위한 유효 임계 유체이다. 우리는 반응성, 다공성 물질의 정제 처리를 위해 초 임계 건조 질소 프로토콜을 제시한다.

Introduction

건조 초 임계 유체 추출 (SFE) 및 (SCD) 방법이 아니라, 특히 식품 및 석유 산업에서, 실제 응용의 넓은 범위에서 설정뿐만 아니라, 화학 합성, 분석 및 재료 처리. 1-6 건조 사용되는 또는 임계점 위의 조건에서 추출 매체들은 더 빠르고, 깨끗하고 효율적인 전통 (액체) 기법에 비해, 높은 작동 조건의 약간의 조정에 의해 유체의 매화 전원에 대하여 동조되는 추가적인 장점을 갖는다 . 3,7 간단한 SCD 방법은 세 가지 기본 단계로 구성되어 있습니다. 첫 번째 단계는 액체에 적절하게 선택된 SCD 액에 대상 불순 화합물을 함유하는 출발 고체 (혹은 액체) 물질에 노출되어 높은 밀도가 높은 (어쩌면 선택성에 대응 (또는 거의 액체 초임)의 위상, 대상 종에 대한 7) 용매의 전원을 켭니다. 티그 두 번째 단계는 가열 유체와 용해 목표 종 분리를 초래할 수 위상 경계가 통과하지 않도록, 밀폐 용기에 선택된 SCD 유체의 임계점 위의 압축 시스템이다. 마지막 단계는 천천히 위상 경계 또는 도중에 어떠한 해로운 표면 장력 효과가 발생하지 않고, 다시 탈출 대상 종을 포함하는 액체 용액을 허용 임계 온도 이상의 온도에서 진공 SCD 유체의 압력을 감압한다.

출발 물질은 표적 종 고갈 채로 필요하다면 반복 치료를 실시 할 수있다. 초 임계 유체 추출의 경우, 대상 용질 종 목적 생성물이고, 다른 경우에는 더욱 사용하기위한 용액으로부터. -8,9- 수집, 건조 또는 정제 된 출발 물질이 목적 생성물이며, 추출 된 불순물은 폐기된다. 후자의 시나리오, 본 명세서SCD 접근으로서, 높은 표면적, 진공 하에서 기존의 열처리 방법은 많은 경우에 기공을 비운에 충분하지 않은 유기 금속 틀 (MOFs와) 같은 미세 다공성 물질의 전처리에 대한 효율적인 전략으로 밝혀졌다 모든 원치 않는 손님, 또는 기공 붕괴 초래한다. (10) 이산화탄소 SCD (CSCD) 처리는 지금까지 1,000 %에 치료 물질을 통해 질소가 접촉 할 수있는 표면 영역의 증가로 이어지는으로 MOFs, 11 일과 후 합성 과정 12 이러한 촉매 활성 등의 개선. (13) 다른 주목할만한 초 임계 유체 응용 화학 반응을위한 광범위하게 조정할 수있는 매체로하고, 14 ~ 16 초 임계 유체 크로마토 그래피 (SCFC) 6,17,18 및 에어로젤과 첨단 복합 재료의 합성. 19- (22)

애플리케이션을 건조, SCD 유체는 두 가지 기준을 기반으로 선택된다 : a) 동작의 근접성중요한 포인트는 (편의를 위해 에너지 비용이나 공정의 복잡성 감소시키는)을 주위 조건하는 표적 종에 대해서와 b)의 용 매화 전원. 이산화탄소 (CO 2)가, 비 독성, 불연성 및 저렴한 때문에 많은 응용에서 편리한 SCD 유체 입증하고 있으며, 그 근처에 액체 일반적인 유기 표적 종의 수를 향해 높은 용 매화 능력을 나타내도록 조정될 수있다 . 1-3,7-9 다른 일반적인 초 임계 용매 (또는 공용 매) (<10 MPa로 압력과 273-323 K의 온도에서) 상태는 물 (그 주위 온도 및 초 임계 상태 사이의 용매 특성의 놀라운 범위에 걸쳐 포함 극성 (양성 자성 및 비 양성 자성) 비극성에 및 주변 조건에 비교적 가까운 임계점을 갖는로부터 스펙트럼을 커버 (23)), 아세톤, 에틸렌, 메탄올, 에탄올, 및 에탄.

이산화탄소가 사용될까지 가장 흔한 SCD 유체가있다. CSCD 확립 방법에있어서, 반응성출발 물질이없는 방청 인자의 CO 2 임계점 부근의 온도에서 매우 약하게 반응성 때문이다. 그러나, 가열 하에서 그들의 (아마도 의도적 맞춤) 불안정성에 부가 물 또는 이산화탄소의 존재 하에서 강한 반응성 소위 복합 하이드 라이드 (예를 들어, 알라 네이트 및 보로 하이드 라이드) 처리에서 본 독특한 도전 재료로서 특정 부류 . 24-26은 또한 나노 구조 및 / 또는 다공성 31-33 품종에 따라서도 큰 국제 고밀도 수소 저장 화합물, 27-30 등의 재료에 대한 관심이있다. 반응성, 불안정 및 나노 물질의 효율적인 정제를 위해, SCD 방법은 좁은 공동으로 침투에 적합한 작은 분자 직경을 가지고 있으며, 또한 향해 높은 용 매화 능력을 갖는다. 34 SCD 유체가 사용되어야 유망한 전략 아르 타겟 불순물 WHI르는 출발 물질 자체 향해 반응성 나머지. 여기서, 예컨대 추출, 특히 건조 애플리케이션 효과적인 초 임계 유체로서 질소를 사용하는 (N 2)가 제공된다. 특정 초 임계 질소 건조 (NSCD) 방법론은 목표 종 디보 란 및 N 부틸 화합물 (비슷하지만 N 개의 뷰 테인 구체적으로 식별되지 않음)를 모두 포함 γ 상 마그네슘 보로 하이드 라이드의 정제에 대하여 설명한다. 다음 프로토콜은 쉽게 다른 초 임계 질소 건조 또는 추출 과정에 일반 연장을 수정할 수 있습니다.

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Protocol

1. 장치

  1. 가스 공급기, 진공 시스템, 센서 (온도 및 압력), 및 (욕에 침지 될 수있는) 샘플 환경 : 고압 가스 배관으로 연결된 네 개의 주요 구성 요소로 이루어진 기본 초 임계 건조 (SCD) 장치를 사용. 건축 고품질 스테인리스 밸브, 피팅, 및 튜브 인 것을 확인, 80-300 K. 사이의 온도 범위에서 적어도 10 MPa의 압력이 정격
    참고 : 회로도는 그림 1에 표시됩니다.
  2. 질소 SCD (NSCD) 트리트먼트, 가스 공급 연구 순도는 0-10 MPa의 출구 사이의 압력 제어를위한 압력 조절기를 장착 (> 99.999 %) 질소 가스가 있음을 보장한다. 장치 50 L 병 (20 MPa로)를 연결하고 사용 전에 순수한 질소를 여러 번으로 시스템을 퍼지.
  3. 진공 시스템은 0.1Pa로 <까지 진공 압력을 달성 할 수 있고, 장치에 연결되어 있는지 확인미세 제어 니들 밸브. 바람직하게는, 직렬로 배치 된 오일 프리 러핑 펌프와 분자 드래그 터보 펌프를 사용한다.
  4. SCD 치료 동안에 압력의 정확한 측정을위한 적어도 두 개의 압력 센서를 사용하여 측정 및 진공 고압 센서 저압 센서가 0.1 내지 7 파 사이 총 측정 압력 범위를 달성했다.
  5. 전형적인 SCD 치료를 수행하기 위해 필요한 최소한의 정확성을 위해 적어도 두 온도 센서를 사용하는 센서를 샘플 및 77-300 K 사이의 정확한 측정을위한 기본 가스 투약 폴드 내의 센서와 열 접촉 (예를 들면, K 형 열전대) .
  6. 샘플 홀더는 처리에 필요한 시료의 양을 포함하는 적당한 내부 체적을 가지며, 스테인리스 강으로 제작되어 있는지 확인한다.
    참고 : 목욕과 열 접촉에 길게 원통형 디자인 에이즈.
  7. 샘플 용기를 닫 피팅 appropr 있는지 확인높은 압력과 반복 사용 (예를 들어,은 Swagelok VCR)에 늦는. 욕조에 샘플 홀더의 완전한 몰입을위한 튜브의 적절한 길이 (딥 튜브)를 통해 외부 환경으로부터 격리를위한 밸브 샘플 용기 볼륨을 연결합니다.

그림 1
. 욕에서 시료의 침수 후 상온 (B)에서 (A) :도 1 초 임계 건조 질소 (NSCD) 장치 전형적인 실험실에서 사용하기위한 장치의 단순화 된 NSCD 개략도. 이 연구에서 기술 된 프로세스에 대한 가스 공급을 질소이지만, 이러한 일반적인 장치는 CO 2 등의 온도와 압력의 범위 내에서 실질적 누워 임계점 다른 SCD 유체로 일반화된다. 구성 요소는 제와 일관성을 위해 표시되어 있습니다프로토콜은 여기에 설명 된 전자. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

2. 준비

  1. 샘플의 하중 0.2-0.5 g (γ-마그네슘 (BH 4) 2, 분말 형태의 습식 화학 합성 표준 건조 방법에 따라) 예컨대 아르곤 글로브 박스로서 전형적으로 불활성 분위기에서 적절한 조건하에 시료 홀더로, 아래 또는 주위 온도. 필터 가스켓 샘플 홀더 (피팅 F2)를 닫고 밸브 (밸브 V4)를 닫습니다. 장치에 샘플 홀더를 전송하고 (피팅 F1)를 연결합니다.
  2. (V2)를 통해 진공 청소기 대피 투여 매니 폴드를 엽니 다. 열기 V3 및 피난. (V1)을 통해 질소와 장치를 제거하고 (V2)를 통해 대피. 오픈 V4는 시스템 (<0.1 ​​PA)의 최소 압력에 도달하기까지 24 시간 동안 RT에서 샘플을 피난.
  3. 샘플 목욕을 설치 (참조
  4. 110 K의 (단계 3.1 참조, T의 L) 원하는 미래 액체 온도로 히터를 설정하고 온도가 평형을 때까지 장치를 철수하는 것을 계속한다.

그림 2
그림 2. 극저온 전기로 샘플 목욕. (왼쪽) 개략도 및 저온 유지 열 목욕 환경의 사진 (오른쪽), nscd를 처리하는 동안 샘플 홀더를 포함하는 측정 및 77-298 케이 사이의 시료 온도 제어를 허용하기위한 적절한 하세요 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

3. 초 임계 질소 노출

γ - 마그네슘 (BH 4) 2, (이 프로토콜에서 시연의 주제)의 NSCD 처리를 위해이 적당한 액체 용매 밀도에 해당하는 110 케이의 액체 온도 (T의 L)을 선택 (~ 0.6 g을 ml의 -1) ; 다른 nscd를 처리 공정에이 프로토콜의 응용 프로그램에 대한 필요에 따라 조정합니다 (아래 참고 참조).
  • V2를 닫아 진공 시스템을 닫습니다. 압력이 상태도의 액체 영역으로 증가 할 수 있도록, 서서히 개방 V1을 스로틀 링. 2 MPa의와 T L에서 시스템을 평형.
  • 4 시간 동안 액체 N 2의 샘플을 만끽 해보세요.
  • 램프 ≤2 K 분 -1 150 (K)에 히터를 설정합니다. 압력 (이 P 최대가 MPa의 ≥10해야한다) 장치의 최대 정격 압력보다 더 이상 증가하지 않습니다 허용; 필요한 경우라면, V2를 통해 진공하는 초과 압력을 벤트. P 최대 150 K.에 시스템을 평형
  • SUP의 샘플을 적시1 시간 동안 ercritical N 2.
  • 그림 3
    도 3 질소의 위상 다이어그램. 유체 밀도 (선형 스케일에 도시) 질소의 상세한 상태도 Refprop (상태의 개질 웹은-베네딕트 - 루빈 방정식)을 사용하여 계산된다. 일정한 밀도의 41 다양 라인 나타낸다 보라색. 고상 경계와 전이 비등 라인 빨간색으로 표시되어있다. 파란색 선은 N 2를 사용하여 건조 또는 추출 처리를 위해 관련 상태도의 영역의 경계를 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

    다른 물질이 프로토콜의 응용 프로그램에 대한 적절한 nscd를 처리 schem을 설정 참고 :표적 종의 효과적인 용 매화하기 위해 필요한 조건을 선택하여 E. 도 3에 도시 된 N (2)의 상태도를 참조. 액상 유체 높은 밀도를 달성하기 위해 (예를 들어, g는 0.8-1 ml의 -1), 적당한 액체 밀도 80-90 K.의 T의 L을 선택 (예를 들어, 0.6-0.8 G ml의 -1), 필요할 수 있습니다 90-115 케이 시행 착오 방식의 T는 L을 선택합니다.

    4. 초 임계 질소 출시

    1. 조심스럽게 V2을 스로틀 압력은 가능한 한 느리게 감소시킴으로써 진공 시스템 균열. 반복적 12-24 hr의 대략적인 시간 범위에서 고 진공 (<0.1 ​​PA)에 점진적 감소를 달성하기 위해 필요에 따라 더 높은 속도로 진공 시스템 균열.
    2. 완전히 샘플을 대피 샘플 목욕 및 완전 개방 (V2)를 제거합니다. RT 및 고진공 (<0.1 ​​PA)에서 평형.
    3. D로, 1-24 시간 동안 RT와 <0.1 ​​아빠의 샘플을 드가esired.

    5. 사후 처리

    1. 닫기 밸브 V3 및 V4, 그리고 (F1 피팅) 장치로부터 샘플 홀더를 제거합니다.
    2. 예컨대 아르곤 충진 글로브 박스와 같은 처리를 위해 불활성 환경에 샘플 홀더를 이동. 아래의 주위 온도 또​​는 밀봉 된 용기에 시료 (F2 피팅) 홀더와 상점에서 샘플을 제거합니다.

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    Representative Results

    알칼리 및 알칼리 토 금속 보로 하이드 라이드가 디보 란은 또한 때때로 탈리 가스에서 검출 된 같은 분해. 27, 29 다른 분해 생성물에 기체 수소의 큰 콘텐츠를 제공 가능한 수소 저장 물질이지만, 그 기원은 명확 선험적 아니다 ; 그들이 순수한 위상 분해 제품이지만, 또한 남은 화학 합성에서 불순물의 반응의 불순물 및 제품 일 수있다. (35), 마그네슘 보로 하이드 라이드 다공질 위상 가능 (γ는 mg의 (BH 4) 2) 높은 특정 양을 나타낸다 표면적 (> 1,000m 2g-1)의 수소 및 탈수소. 36 엔탈피의 매우 높은 중량 (14.9 질량 %) 함량은 40 내지 60 kJ의 실험적 몰 -1, 37이며, 중간 값 사이 것으로보고 주변 환경 조건 (38)에 수소 저장에 이상적 부근에 있습니다. 때문에 매우 purpo에에SE는 적당한 온도는 수소 저장 물질로서 γ-마그네슘 (BH 4)이 열처리 및 활성탄 또는 알루미 노 실리케이트와 같은 다른 재료 미다 유사한 방식으로 높은 온도에서 탈기 될 수 없다. 또, CO 2와 같은 일반적인 기법은 SCD Mg를 보낸 또한 대상 외 (BH 4) 2 (다른 보로 하이드 라이드 (25)(26)로 알라 네이트) 웰에도 온화한 조건 하에서 이산화탄소와 반응 강력한 환원제로 알려져있다. 이는 최근의 다른 작품 (39) 우리의 최근 연구 (34) 303 K에서 심지어 낮은 0.1 MPa의 313 K에서 노출과 9 MPA는 이후에 발생하는 것으로보고되었다.

    우리는 계속해서 여기에 기술 된 초 임계 N (2) 건조 (NSCD) 방법론은 γ-마그네슘의 정제를위한 성공했는지 (34) (BH 4)보고 2. 이것은의 정량 결정적인 전략 인 것으로 밝혀졌다593 K까지의 분해시 진정한 수소 저장 내용은, 또한 반응 경로 및 중간체의 정확한 측정을위한 결정적 일 수있다 : 즉, 상당히 분해 경로를 변경할 수있는 불순물의 부재. 추출의 대상 종은 각각 1.9 및 1.2 질량 %의 초기 농도에서 디보 란 (B 2 H 6) 및 불특정 N 부틸 불순물 마그네슘 (Mg (니어 될 가능성) 2 또는 이의 단편) 인 것으로 확인되었다 . 상술 NSCD 프로토콜 1X-3X 반복 적용하고, 생성 된 물질은 무시할 량 (감소 될 것으로 밝혀졌다 353 K. 모두 불순물에서 진공하에 최종 배기 단계를 포함하는 표준 합성 루틴 다음 미처리 제품과 비교 하​​였다 3X-NSCD 치료 후 0.1 질량 %, 검출 한계) 이하 (예)도 4를 참조. 이와 같이, 순수한 H 2 가스 만의 produ였다사용 조건에서 γ-마그네슘 (BH 4) 2의 분해 CT. 출발 물질의 결정 구조는 NSCD 처리에 의해 영향을받지 않았으며, 질소 접근 가능한 표면적은 실질적으로 증가하는 것으로 확인되었다. 또한, 다공질상의 분해 경로는 연속적인 구조적 열화 (비정질 또는 축소) (34)을 통하여 대신 고온 결정상들의 수 간의 전이 정상 시리즈를 통해 진행하는 불순물의 제거 후에 변경된 등장 (40)는, 분해시 존재하는 불순물의 제어를 나타내는 것은이 반응의 정확한 분석을 위해 매우 중요하다.

    그림 4
    그림 4. 적외선 γ-마그네슘의 기체 분해 제품의 (IR) 스펙트럼 (BH 4 2. γ-Mg를 열분해 (BH 4) 2는 400 K와 0.1 MPa의에서 H 2 흐르는에서 수행 하였다. 치료 재료 (오른쪽 아래) 디보의 중요한 자료를 보여주고 N 부틸 순차적으로 NSCD (1X 및 여기에 표시된 배 반복)로 반복 치료에 감소 불순물 (왼쪽 아래). (도시하지 않음 y 축) 적외선 흡수의 단위는 출발 물질의 양에 대한 정규화. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

    N (2) CO 2
    임계 온도 (K) (126) (304)
    임계 압력 (MPA) 3.4 7.4
    크리광 케이블 (optical) 밀도 (G ml의-1) 0.31 0.46
    실용 액체 온도 (K) 77 273
    실용 액체 밀도 (G ml의-1) * 0.81 0.93
    키네틱 지름 (Å) 3.6 3.3

    질소의 SCD 유체 특성과 이산화탄소 표 1. 비교.

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    Discussion

    아마도 상대적으로 낮은 임계 온도 (126 K)로 인해, N (2)는 역사적으로 효과적인 SCD 용매로서 간과하고있다. 이전의보고에서, 3,17,42,43은 만 제외 (인해 상태도의이 영역에서의 낮은 유체 밀도 또는 단지 적당한 매화 전력을 나타내는 주변, 이상의 온도 처리의 맥락에서 언급 한 내용 매우 높은 압력 (43))에서. 초 임계 용매로서 N (2)의 실용성을 실현하는데 핵심 단계는 밀도 (따라서 용 매화 전위) 주위 조건에서보다 높은 크기 순서 인 임계점 근처 처리 온도를 유지하는 것이다 : 0.3 g 용액 - 1 ~ 40 % 액체 N 2의. 그 이점에, N 2는 2 공동 유사한 운동 직경 (44), 임계 밀도 (41) 및 임계 압력 (41)을 갖고, 임계 온도는에 접근냉매로서 액체 질소를 사용하여 실험실 ypical (표 1 참조). 또한, N (2)는 공동 유사한, 저렴한 무독성, 완전 불연성이 .WHILE 모두 CO 2, N 2 전시 비제 극자 모멘트, N 2 비극성 체 측으로 N이 몇 가지 이점을 나타내는 상당히 적은 극형 인 종 (예를 들어, 알칸). CO 2와 N 2의 상태도의 비교가도 5에 도시된다.

    그림 5
    도 5 질소 및 이산화탄소 위상 다이어그램. 유체 밀도 (선형 스케일에 도시), 질소 및 이산화탄소의 중첩 위상 다이어그램 (도 3에서와 같이) Refprop을 사용하여 계산된다. 일정한 밀도의 41 다양 라인보기 아르N 이산화탄소 녹색 및 N 2 보라색. 고상 경계와 끓는 전환 라인은 N 2 CO 2 노란색과 빨간색으로 표시됩니다. 두 개의 파란색 상자가 건조 또는 CO 2 (오른쪽) 및 N 2 (왼쪽,이 작품에서 설명)을 사용하여 추출 처리를 위해 일반적으로 관련된 위상 다이어그램의 각 지역을 표시, 각각. 여기를 클릭하십시오이 그림의 더 큰 버전을 볼 수 있습니다 .

    본원에 기술 된 초 임계 질소 (NSCD) 프로세싱 기술은 정제 및 다공질 재료의 물리적 활성화에 일반적으로 적용하지만, 그렇지 않으면 두 온화한 처리 조건에서 좁게 미다 잠재적 반응성 또는 불안정한 물질에 특히 적합하다. 현재, 재료의이 클래스는 작지만 성장 (예, γ - 미네소타 (BH 4) (45) 보도했다. 수소 저장 커뮤니티, 특히 그 제조 신규 (다공성 또는 나노) 보로 하이드 라이드 또는 알라 네이트 화합물은 아마도 완전한 용매 제거가 어려운 작업이다 습식 합성 제품의 정제에 NSCD 처리 방법의 사용으로, 현재 가장 유익 할 수있다. 잠재적 인 관련성의 다른 물질은 반응성 금속 - 유기 프레임 워크 (및 관련 조정 프레임 워크 재료) 또는 작용 변형, 그리고 현재 잘 알려진 순수한 상태를 획득하는 CSCD에 실패했습니다 간단하기 때문에하지 않을 수 있습니다 재료의 다른 서브 클래스입니다 다른 용매 제거 방법.

    또한 강하게 반응성 물질되도록 유의해야같은 복합 하이드 라이드가 아니라 습식 화학 합성 다음 직접 정제하기 어려운뿐만 아니라, 지속적으로 저장하는 동안 본질적으로 오염 된 것으로 보인다. 불순물의 상당한 축적없이 이들 재료 취급 큰 도전이며, "신선한"샘플의 분석은 종종 강조된다. NSCD 기술을 이용하여 이러한 물질을 처리하면 효과적인 솔루션이 될 것으로 예상된다. 화학적 추출 방법의 일반적으로 대상 종의 광범위한 향해 N (2)의 특정 매화 전력이 아니라 그것의 상태도의 가까운 임계 영역에 조사되지 않지만, 그것은 그 매화 전력 및 선택성이 특히 작은 비극성 분자를 향해 예상 쉽게 다른 SCD 유체 시스템으로 조정 가능합니다. N 2, CO 2, N 2 등의 공용 매 사이의 상호 작용의 차이는, NSCD 처리를위한 상태도의 관련 영역에서 탐색 될 남아있다.

    (예를 들면, ~ L 당 0.2 달러), NSCD 방법 등의 넓은 온도 변동에 따라 발생하는 모든 프로세스는 비용이 많이 든다. 질소는 비교적 불활성 인 반면, 화합물 외에도, 심지어 주변 근처 또는 주변 조건 (예를 들면, 리튬)의 N 2와 반응하는 것으로 알려진 물질이있다. 분명히, N 호스트 너무 작은 기공 재료는 2 분자는 nscd를 처리에 적용되지 않습니다. 마지막으로, 그것은 액체와 거의 액체 임계 질소의 농도는 ~ 1g ml의 -1 (예, ρ N2 = 0.9 g 용액 -1 60 MPa로 80 K에서), 매우 높은 값에 접근 할 수있는 동안 주목해야한다 압력이 높은 용매의 밀도가 nscd를 만족하게 달성하는 데 필요한매우 높은 용매 전력을 요구하는 애플리케이션에 오히려 매력 hodology. 비교에서, 이러한 용매의 밀도가 훨씬 더 용이 273 K 이하의 온도로 액체 CO 2 냉각의 가능성이 고려 될 때 이산화탄소로 달성된다 (예를 들어, ρ CO2 = 1g ml의 -1 0.6 MPa로, 220 K에서) 제조 CSCD는 이산화탄소 대한 반응성이있는 경우를 제외하고 모든 다공성 물질에 대한 건조 또는 추출 공정에 대한 매우 다양한 방법을 방법. 아르곤 (46)과 같은 다른 불활성 초 임계 용매는 또한 반응성, 다공성 물질의 정제를위한 관심이있을 수있다.

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    Disclosures

    저자가 공개하는 게 없다.

    Acknowledgments

    이 작품은 협업 프로젝트 BOR4STORE (부여 계약 번호 303428) 및 인프라 프로그램 H2FC (보조금 협정 제 FP7-284522)에서 유럽의 연료 전지 및 Hydruogen 공동 Undertaking에 의해 지원되었다.

    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    Compressed Nitrogen Gas Messer Schweiz AG 50 L bottle, purity > 99.999%, <3 ppmv H2O
    Liquid Nitrogen Pan Gas AG Bulk storage, on site
    Custom Supercritical Drying Apparatus Empa Swagelok (compression fitting and VCR) components
    Custom Cryogenic Furnace Bath Empa
    Custom Labview Interface Empa

    DOWNLOAD MATERIALS LIST

    References

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    Stadie, N. P., Callini, E., Mauron, P., Borgschulte, A., Züttel, A. Supercritical Nitrogen Processing for the Purification of Reactive Porous Materials. J. Vis. Exp. (99), e52817, doi:10.3791/52817 (2015).

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