Добавить новость
ru24.net
News in English
Июль
2024

A Single-Molecule-Based Organic Porous Material with Great Potential for Efficient Ammonia Storage Researchers develop a crystalline solid that could function as a hydrogen carrier by adsorbing and releasing ammonia

0

Novel porous crystalline solid shows promise as an efficient and durable material for ammonia (NH3) capture and storage, report scientists at Tokyo Tech. Made through a simple reprecipitation process, the proposed organic compound can reversibly adsorb and release NH3 via simple pressurization and decompression at room temperature. Its stability and cost-effectiveness make this material a promising energy carrier for future hydrogen economies.

All around the world, scientists are striving towards next-generation energy technologies that can help us move away from fossil fuels. Using hydrogen as an energy carrier and clean energy source is perhaps one of the most promising solutions on the horizon. However, there is a major challenge to overcome before hydrogen economies become a reality: hydrogen gas is remarkably difficult to store and transport safely, which severely limits its applicability across many fields.

Against this backdrop, a research team from Tokyo Institute of Technology, Japan, and Tokyo University of Science, Japan has been working hard to reach an alternative solution to the hydrogen storage problem. Led by Associate Professor Kosuke Ono, they recently developed a novel compound—simply called 1a—that can adsorb at high density and desorb ammonia (NH3) repeatedly, making it easy to recover ammonia. This gas is much more convenient to move around and can provide chemical energy just like hydrogen. Their findings have been published in the Journal of the American Chemical Society.

Compared to hydrogen, NH3 does not require cold storage or extremely high pressure, which already saves a lot of energy. Moreover, existing industrial NH3 infrastructure could be readily repurposed for emerging NH3 applications as an energy carrier. These are but a few of the advantages of NH3, as Ono explains: "NH3 is not only a source of hydrogen but also considered a carbon-free energy carrier that produces N2 and H2O upon combustion without producing CO2. Thus, the capture and recovery of NH3 are highly desirable, both from an environmental perspective and with respect to efficient resource use."

However, materials for NH3 storage should be chemically stable while also supporting energy-efficient ways of adsorbing and releasing captured gas. To realize such a material, the researchers created a crystalline solid out of 1a molecules, which are cyclic oligophenylenes with CO2H functional groups in the inner portion of their ring-like structure. When forming this porous crystalline solid, referred to as 1a (N), the 1a molecules organize themselves into bundles of parallel nanochannels. Thanks to the CO2H groups, the channels are acidic, which in turn helps adsorb NH3. Worth noting, the packing density for NH3 in 1a (N) is 0.533 g/cm3 at room temperature—almost as high as the density of pure liquid NH3!

Interestingly, simply lowering the pressure around 1a (N) is enough to make it release almost all the stored NH3, which addresses a main limitation of previously reported materials. "Crystalline 1a (N) is a stable NH3-adsorption material with the ability for repeated usage. The issue of residual NH3 during desorption, which has often plagued conventional NH3-adsorption materials, can be resolved when using 1a (N) via a simple decompression operation," remarks Ono. On top of these qualities, 1a (N) is also easy to prepare, which extends its applicability and cost-effectiveness.

Overall, this innovation could serve as a much-needed stepping stone towards efficient and scalable NH3 storage, thereby paving the way to sustainable hydrogen economies. Moreover, by substituting the CO2H functional groups with different compounds, it may be possible to adsorb other types of highly reactive gases that typically pose practical challenges, such as HCl or Cl2.

Keep an eye out for similar developments in materials science using this strategy!

Reference

Authors :
Kosuke Ono1*, Tomoki Ishikawa1, Shion Masano1, Hidetoshi Kawai2, and Kei Goto1
Title :
Reversible Adsorption of Ammonia in the Crystalline Solid of a CO2H‐Functionalized Cyclic Oligophenylene
Journal :
Journal of the American Chemical Society
DOI :
Affiliations :
1School of Science, Tokyo Institute of Technology, Japan
2Department of Chemistry, Tokyo University of Science, Japan

* Corresponding author's email: k.ono@chem.titech.ac.jp

Related

School of Science —Exploring the Truth and Creating Knowledge—
Information on School of Science inaugurated in April 2016

School of Science

Schools, Departments, and Institute for Liberal Arts

Further Information

Associate Professor Kosuke Ono

School of Science, Tokyo Institute of Technology

Email k.ono@chem.titech.ac.jp

Contact

Public Relations Division, Tokyo Institute of Technology

Email media@jim.titech.ac.jp
Tel +81-3-5734-2975




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



Мытищинское предприятие ООО «Водомер» получило Диплом победителя в региональном конкурсе «100 лучших товаров России»

Радио Romantika рекомендует open-air «Легенды мирового рока»

Мытищинское предприятие ООО «Водомер» получило Диплом победителя в региональном конкурсе «100 лучших товаров России»

Свыше 6,5 тысячи жителей Москвы и Московской области получили справки о статусе предпенсионера в клиентских службах регионального Отделения СФР и МФЦ


Гастроэнтеролог Садыков рассказал, как на здоровье ЖКТ влияет привычка грызть ногти

Спа-тур в Fish Point family resort

Радио Romantika рекомендует open-air «Легенды мирового рока»

МИД РФ вновь отрицает факт этнической чистки в Нагорном Карабахе


League One side Birmingham make £10m bid for Premier League striker that will shatter division’s transfer record

America ramps up hunt for Hamas boss Yahya Sinwar to try to stop all-out Middle East war

Boeing ‘humiliated’ over upstart rival SpaceX rescuing stuck astronauts | Reporter Replay

‘We’ll be woken up at 4am every DAY’ slam locals over £200m expansion of major UK airport… but some can’t wait


Депутаты хотят заставить кикшеринг платить за пользование улицами и тротуарами Екатеринбурга

Свыше 6,5 тысячи жителей Москвы и Московской области получили справки о статусе предпенсионера в клиентских службах регионального Отделения СФР и МФЦ

Прощальный вечер...

3 региона Северного Кавказа лидируют по частоте страховых случаев и рисков мошеннических действий по ОСАГО


Clair Obscur: Expedition 33 creative director speaks about the dark fantasy RPG's stunning Unreal Engine 5 graphics: 'It’s a key foundation for the studio to really look for the latest technology'

10 tips to get started in Star Wars Outlaws

Asus ROG Zephyrus G16 (2024) GA605 review

Мафия-НН: В уютном ресторанчике в центре города встретились девять одноклассников, чтобы отпраздновать Новый Год и провести веселый вечер


Як встановити ручки на планці для дверей

Як вибрати накладний замок


Свыше 6,5 тысячи жителей Москвы и Московской области получили справки о статусе предпенсионера в клиентских службах регионального Отделения СФР и МФЦ

В регионах Центральной России росгвардейцы приняли участие в мероприятиях, приуроченных к началу нового учебного года

Прекрасной игры участникам теннисного турнира памяти Ю. М. Лужкова пожелала Елена Батурина

Соцфонд проиндексирует пенсии работающим пенсионерам в феврале




Мытищинское предприятие ООО «Водомер» получило Диплом победителя в региональном конкурсе «100 лучших товаров России»

В Москве 4 человека пострадали при пожаре в 19-этажном здании

Радио Romantika рекомендует open-air «Легенды мирового рока»

Пожарные потушили открытое горение на складе в Москве


В Подмосковье пассажир такси отказался оплачивать проезд и избил водителя

«Наполи» исключил Осимхена из состава и передал его номер Лукаку

«Барселона» зарегистрировала Ольмо только до 31 декабря

Г.А. Зюганов: «Природа требует справедливости»


Попырин за счет победы над Джоковичем впервые вышел во вторую неделю «Большого шлема»

«Как в итальянском ресторане»: Медведев в седьмой раз подряд вышел в третий круг US Open, Андреева вылетела

Теннисист Медведев прошел в третий круг US Open в Нью-Йорке

Российский теннисист Медведев вышел в третий круг US Open


В Подмосковье пассажир такси отказался оплачивать проезд и избил водителя

Звание лучшего полкового оркестра вновь получили музыканты-десантники из Пскова

Кишлачные животные нападают на людей всё чаще и всё жёстче. Им был дан приказ из мечети какой-нибудь, или этот терроризм - отсебятина? 

Крупный пожар охватил административное здание в Подмосковье


Музыкальные новости

Дистрибьюция Музыки.

Гарик Burito рассказал о фитах: «Рок-музыка – это моя опора»

Все течет, все штрафуется // С 1 сентября меняются суммы наказания для водителей

Директором Оркестра джазовой музыки Лундстрема стала Татьяна Сальникова



Прекрасной игры участникам теннисного турнира памяти Ю. М. Лужкова пожелала Елена Батурина

Соцфонд проиндексирует пенсии работающим пенсионерам в феврале

Свыше 6,5 тысячи жителей Москвы и Московской области получили справки о статусе предпенсионера в клиентских службах регионального Отделения СФР и МФЦ

В регионах Центральной России росгвардейцы приняли участие в мероприятиях, приуроченных к началу нового учебного года


ЦСКА намерен отдать в аренду Виктора Мендеса

Все течет, все штрафуется // С 1 сентября меняются суммы наказания для водителей

В рамках седьмого тура РПЛ ФК «Краснодар» сыграет с «Локомотивом»

Росгвардейцы обеспечили безопасность на футбольных матчах РПЛ в Москве


На ТТК в Москве частично перекрыли движение из-за массовой аварии

Все течет, все штрафуется // С 1 сентября меняются суммы наказания для водителей

Росгвардеец в Саратовской области оказал первую помощь пострадавшему в ДТП

Сотрудники Росгвардии в Москве потушили загоревшийся автомобиль (видео)


Не мытьём, так катанием: Турция стремится сохранить контроль над захваченной частью Сирии

Путин: Россия будет наращивать взаимовыгодные связи с Киргизией

VIII выпуск международного рейтинга «Три миссии университета»

Geo: мимо Запада благодаря Путину проходят тонны золота





Болезнь кошачьих царапин: что это такое и как обезопасить себя и питомца

Детский психиатр Глухова рассказала, как управлять стрессом во время учебы

График работы некоторых центров московского долголетия изменится с первого дня осени

В Морозовской детской больнице провели уникальную операцию



Матч «Фейенорд» — «Аякс» перенесли на 30 октября

Прекрасной игры участникам теннисного турнира памяти Ю. М. Лужкова пожелала Елена Батурина

Соревнования по пятиборью среди подмосковных спасателей прошли в Ногинске

Побороться за участие в Чемпионате мира могут амурские футболисты


Додон призвал восстановить сотрудничество между Минском и Кишиневом

Лукашенко заявил о целях расширить сотрудничество с Киргизией



Собянин рассказал об уникальной операции в Морозовской больнице

Собянин: В Москве провели уникальную операцию на легочной артерии у детей

Собянин: подписан договор на поставку 41 состава электропоездов для ВСМ

Собянин принял участие в подписании договора на поставку электропоезда «Белый кречет»


Мастер-классы от Московского зоопарка для школьников и дошколят провели на Крымском Валу

Реализацию Москвой целей устойчивого развития обсудили на международном муниципальном форуме БРИКС

В Греции произошла экологическая катастрофа: известный порт заполнился мёртвой рыбой

Платформа VOX стала эксклюзивным оператором рекламы на площадках АНО «Национальные приоритеты»


Министр экономразвития РФ рассказал о планах увеличения товарооборота с Узбекистаном и поблагодарил мигрантов за вклад в экономику России

Крупный пожар охватил административное здание в Подмосковье

Матч «Легенд футбола» с любительской сборной прошел в Ногинске

В Москве 4 человека пострадали при пожаре в 19-этажном здании


Портативный ТСД корпоративного класса Saotron RT-T70

Полярные сияния наблюдали в нескольких регионах России

Ревнивый муж залил зеленкой бывшего мэра Архангельска на съемках фильма

В Арктике разворачивается «гонка вооружений». США пытаются препятствовать сотрудничеству РФ и КНР


Книжная выставка «Без меня народ не полный…» к 125-летию со дня рождения А.П.Платонова, русского и советского писателя, поэта и публициста, драматурга.

В ДТП под Симферополем погибли два человека

В Симферополе устроят семейный фестиваль «До свидания, лето!»

Людей чудом не оказалось на остановке, в которую влетела BMW


«Горячее сердце». Режиссер Яновская представила фильм об Ольге Волковой

Два вертолета привлекли к тушению пожара в здании на Бережковской набережной

Дмитрий Денисов: Калуга сегодня — один из самых перспективных центров

Снова в школу: к новому учебному году в Москве отремонтировали 2,1 тысячи зданий школ и детских садов












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
US Open

Попырин за счет победы над Джоковичем впервые вышел во вторую неделю «Большого шлема»






В Москве в тушении пожара на набережной задействовали корабль

Дмитрий Денисов: Калуга сегодня — один из самых перспективных центров

Два вертолета привлекли к тушению пожара в здании на Бережковской набережной

Более трёхсот соглашений заключены по итогам муниципального форума стран БРИКС в Москве