金属有机框架（MOFs）具有可调的孔径，孔体积和孔的几何形状，是用于船上储氢的有前途的材料。近日，德克萨斯大学圣安东尼奥分校Banglin Chen，NIST中子研究中心Wei Zhou，劳伦斯伯克利国家实验室Jian Zhang等合作，考虑孔隙结构，研究了孔隙体积与储氢能力之间的相关性，并合理化了两个经验方程，以预测具有不同孔隙几何形状的MOFs的储氢能力。

本文要点：

1）研究表明，对于笼型MOFs，在100 bar和77 K下总的氢吸附量预测为n_tot = 0.085×V_p−0.013×V_p²，而通道型MOFs的n_tot = 0.076×V_p−0.011×V_p²，其中V_p是相应的MOFs的孔体积。

2）这些经验公式的预测得到了几个MOFs的验证，平均偏差为5.4％。与先前的活性炭材料方程相比，经验方程式显示出更高的精度，尤其是对于具有高表面积的MOFs（即S_BET超过3000 m² g^-1）。

3）根据这些经验方程式，作者对高度多孔的Zr-MOF NPF-200（NPF：Nebraska多孔框架）进行了测试，该MOF在77 K时具有出色的氢总吸附容量（65.7 mmol g^-1），并且在100和5 bar之间具有创记录高的高体积工作容量了37.2 g L⁻¹。

Xin Zhang, et al. Optimization of the Pore Structures of MOFs for Record High Hydrogen Volumetric Working Capacity. Adv. Mater., 2020,

DOI: 10.1002/adma.201907995

https://doi.org/10.1002/adma.201907995