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




Менеджер Песни. Менеджер Релиза Песни.

Проект "Улитка" снова дарит радость нашим участникам!

Состоялась торжественная церемония открытия ПМЭФ-2025

Более 1000 человек приняли участие в ежегодном благотворительном МедЗабеге


UFC Baku bonuses: Nazim Sadykhov, Nikolas Motta earn $100K each for incredible brawl

Hitesh Bhardwaj steps into the shadows: Ayaan's silent struggle unfolds in Aami Dakini

IND vs ENG: Bumrah memes break internet as India pacer leads solo charge against England

The Nintendo Switch 2 is an awesome upgrade for parents like me


Во Мценске легковушка протаранила столб после удара иномарки

«Безопасность — это не разовый проект»

Hisense представила для российского рынка новейшие телевизоры, проекторы и многое другое

Туманное утро в Ферапонтово...


My new favorite budget gaming keyboard proves the best gaming keebs don't have to be $200 enthusiast slabs of switches

Тактическая стратегия Spaceland вышла за пределами Apple Arcade

Elon Musk's latest gaming take is ruthlessly mocked by Bioshock fans: 'Probably thinks Andrew Ryan was the hero'

After 4 years of silence, one of the most disappointing games of 2020 gets a surprise expansion



ИИ в московской медицине: быстрое выявление артроза для раннего лечения

В «Истиклоле» объяснили, почему отказались играть со «Спартаком»

В аэропорту Новосибирска приземлился импортозамещённый "Суперджет"

МО требует взыскать 1,5 млрд руб. с Главного управления спецстроительства




Холодный июнь 2025: спасаем огурцы золой и молоком с йодом — срочные меры, дачникам намотать на ус

Россия готова к диалогу с Западом: комментарий замглавы МИД Александра Грушко

Путин заявил, что Россия находится в контакте и с Израилем, и с Ираном

Илан Шор: Молдавия выходит на российские рынки, решая политические вызовы


Европейская Россия столкнется с аномальными холодами: что ждать к концу недели?

Грушко рассказал о росте военных расходов НАТО

Шестое чувство: что дала флагману АвтоВАЗа трансмиссия из КНР

Москва и Пекин против вмешательства Вашингтона, заявила Захарова


Теннисист Медведев похвалил себя за победу над Зверевым в полуфинале турнира ATP

Сможет ли Блинкова дать бой сопернице? Блинкова — Боузкова: прогноз и ставка

«Мое проклятие»: Бублик попросил удачи перед финалом с Медведевым

Маркета Вондроушова завоевала титул на турнире WTA-500 в Берлине


Грушко рассказал о росте военных расходов НАТО

Шестое чувство: что дала флагману АвтоВАЗа трансмиссия из КНР

Марков: глава МИД Ирана попросит Путина стать посредником в переговорах с США

Подать заявку на служебное жилье в Подмосковье теперь можно онлайн


Музыкальные новости

Фанаты Цоя собрались у обновленной стены кумира в честь его дня рождения

Олег Митяев выступит на фестивале Ural Music Night в Екатеринбурге

Иван Мезюхо: Сегодня Виктору Цою могло бы исполниться 63 года

Саксофонист Бутман: в Европе сходит на нет культура отмены российского искусства



В Центральном округе Росгвардии прошли мероприятия, посвященные Дню памяти и скорби

ИИ в московской медицине: быстрое выявление артроза для раннего лечения

МО требует взыскать 1,5 млрд руб. с Главного управления спецстроительства

Занимала деньги: выяснилось, что случилось с Паниной накануне исчезновения


Алгоритмы Яндекс Музыки. Алгоритмы продвижения в Яндекс Музыка.

Полгода Тигран Кеосаян на ИВЛ - Симоньян твердит лишь об одной просьбе

Путин: победить в Великой Отечественной войне помогли традиционные ценности

Эмиссар Трампа обратился к Маску с просьбой сделать Starlink бесплатным в Иране


В Москве на МКАД на видео попали синхронные автомобильные аварии

РЕН ТВ: Lexus влетел в толпу на остановке в Москве, пострадали 6 человек

На пороге третьей мировой: к каким последствиям приведет удар США по Ирану

Водитель Lexus сбил шестерых на Покровке и скрылся: ведется поиск


Путин почтил память павших у Могилы Неизвестного Солдата

Глава РЖД Белозеров: ВСМ Москва — Санкт-Петербург запустят в 2028 году

Глава МИД Ирана прибыл в Москву на переговоры с Путиным

Путин: Прошлые учебники истории не отражали правду о событиях времен ВОВ





На Московском онкофоруме состоялась церемония награждения молодых ученых и сотрудников онкологической службы

ИИ в московской медицине: быстрое выявление артроза для раннего лечения

В шоке даже медики: русская модель разбилась насмерть в Турции и ожила в больнице

Что может грозить москвичке, отказавшейся лечить пятимесячную дочь от бронхита



Ведомственная акция «Каникулы с Росгвардией» продолжается в регионах Центральной России

Спортсменка из Росгвардии одержала победу на Кубке России по велоспорту

Женские "Крылья Советов" обыграли "Локомотив" эффектным голом – счет 1:0

Победитель ЧМ в России станет одноклубником Головина, пишут СМИ


Тихановский на свободе: Минск объяснил помилование экс-кандидата в президенты

После встречи Лукашенко с Келлогом в Беларуси освободили 14 политзаключенных

Постпред США заявил, что США не требовали от Минска действий против России

Постпред при ООН: США понимают, каким политическим весом обладает Лукашенко



Мэр Москвы Сергей Собянин провел технический запуск нового участка Троицкой линии метро

Собянин запустил в тестовом режима участок Троицкой линии метро

Сергей Собянин обратился к москвичам в День памяти и скорби

Собянин: Великая Отечественная война унесла жизни 400 тысяч москвичей


Горожане могут наблюдать цветение редких растений на зеленых территориях столицы

МАГАТЭ не фиксирует увеличение радиационного фона за пределами ядерных объектов в Иране

Европейская Россия столкнется с аномальными холодами: что ждать к концу недели?

За сутки в России ликвидированы 26 пожаров


Москва и Пекин против вмешательства Вашингтона, заявила Захарова

"Можно сказать, колоссальный": Трамп оценил удары Вашингтона по Ирану

Европейская Россия столкнется с аномальными холодами: что ждать к концу недели?

«Теперь отдайте нам всю ГЭС»: таджики отказались благодарить Россию за списание долгов за свет в 25 млрд рублей


Воздушное утро....

Отключения коммунальных услуг в Архангельске 20 июня 2025 года

В Алтайском крае учредили уполномоченного по борьбе с «болью и страхами» населения

Туманное утро в Ферапонтово...


Севастополь вошел в топ регионов по инвестиционной привлекательности

В Симферополе прошла памятная акция к годовщине начала ВОВ

«Авторадио» расширяет зону вещания в Крыму

Погода на 22 июня 2025 года в Крыму и Севастополе: воздух прогреется до 25 градусов


Врач-педиатр Кузнецов рассказал, сколько мороженого можно давать детям

Парадный залп: как будет развиваться ситуация после ударов США по Ирану

Марков: глава МИД Ирана попросит Путина стать посредником в переговорах с США

Появились кадры прибытия главы МИД Ирана в Москву












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
ATP

ATP отреагировала на сенсацию лучшего теннисиста Казахстана






Парадный залп: как будет развиваться ситуация после ударов США по Ирану

Подать заявку на служебное жилье в Подмосковье теперь можно онлайн

Врач-педиатр Кузнецов рассказал, сколько мороженого можно давать детям

Шестое чувство: что дала флагману АвтоВАЗа трансмиссия из КНР