摘要
액체 수소 탱크는 높은 수소 저장 밀도와 낮은 시스템 비용으로 인해 수소 저장 및 운송 응용에서 대규모 저장 및 운송 잠재력을 보여주지만, 액체 수소 용기 중간층을 장기간 10-2Pa급 고진공 환경으로 유지하는 데에는 여전히 도전과제가 있습니다. 이 중 수소 잔류가 진공 실패의 주요 원인으로, 고성능 저비용 수소 흡착제 개발이 시급합니다. 본 연구는 금속 유기 골격체(MOFs)의 다공성 특성을 바탕으로 HKUST-1을 새로운 수소 흡착제로 채택하여 그 흡착 특성과 액체 수소 탱크(길이 12,192 mm, 너비 2,438 mm, 높이 2,591 mm, 40피트) 내 적용 메커니즘을 체계적으로 연구하였습니다. 결과는 자체 합성한 1,426 m2/g의 비표면적과 이중 피크 기공 구조를 가진 HKUST-1이 우수한 물리적 흡착 잠재력을 보이며, 이 물질은 액체 수소 온도 구간에서 가역적인 수소 흡착 성능을 지니고 극저압 구간에서도 유효한 흡착을 유지하여 저온 흡착과 상온 흡착의 두 가지 기능을 결합한다는 것을 나타냅니다. 중간층 진공 동적 모델은 중간층 냉단에 소량의 HKUST-1을 사용하면 저온 흡착제와 상온 흡착제의 사용량을 동시에 줄이고 잔류 수소에 대한 물리적 흡착을 효과적으로 향상시키며 극저진공 상태에서 H2 분압 상승 속도를 늦출 수 있음을 보여줍니다. 본 연구는 액체 수소 저장 및 운송 장비의 진공 유지에 대한 새로운 재료 해결책을 제공하며, 액체 수소 탱크의 안전한 설계 및 운용에 참고가 됩니다.
关键词
수소 흡착제; 금속 유기 골격체; 흡착 성능; 진공 다층 단열
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