C24H20N4NiO2•2(C4H4NO4S)•H2O bileşiğinin yapısal karakterizasyonu ve hidrojen depolama performansının belirlenmesi

Abstract

Hidrojen enerjisi geleceğin enerjisi olarak görülmektedir ve günümüzde hidrojen enerjisine geçişteki en büyük sorunlardan birisi, hidrojenin depolanmasıdır. Hidrojenin yüksek miktarda ve küçük hacimde depolanması, hidrojen enerjisi kullanımının yaygınlaşması için önemlidir. Kullanım yerlerine göre hidrojen, gaz veya sıvı olarak saf olarak tanklarda depolanabileceği gibi, fiziksel olarak maddelere tutunarak yüzey etkileşimli veya kimyasal olarak da depolanabilmektedir. Bu yöntemlerden bir tanesi de metal organik kafes yapılı bileşiklerde (MOFs) depolamadır.Bu çalışmada öncelikle `C24H20N4NiO2•2(C4H4NO4S)•H2O` bileşiğinin moleküler yapısı tek kristal X-ışını kırınımı (XRD) yöntemiyle aydınlatıldı. Tek kristal XRD sonuçları metal kompleksinin triklinik sistemde P-1 uzay grubunda kristallendiğini göstermiştir. İkinci adımda kompleksin hidrojen depolama kapasitesi deneysel olarak 77 K sıcaklıkta ve 1 bar basınç altında 1.3774 mL/g ve kütlece % 0.044 olarak belirlendi.

Hydrogen energy is seen as the energy of the future and one of the biggest problems with hydrogen energy nowadays is the storage of hydrogen. The storage of high amounts of hydrogen in small volumes is important for the widespread use of hydrogen energy. Depending on the places of use, hydrogen, gas or liquid can be stored purely in the tanks, as well as physically bonded to the surfaces and can be stored interactively or chemically. One of these methods is the storage in metal organic compounds (MOFs). In this study, the molecular structure of the `C24H20N4NiO2•2(C4H4NO4S)•H2O` compound was first elucidated by the single crystal X-ray diffraction (XRD) method. Single crystal XRD results show that the metal complex is crystallized in the triclinic system in the P-1 space group. In the second step, the hydrogen storage capacity of the complex is determined experimentally as 1.3774 mL/g and wt0.044% at 77 K and 1 bar pressure.