在可再生能源快速发展的今天，如何高效储存和利用能源成为关键课题。热化学储热技术因其高储热密度、低工作温度及长期储存无热损失的优势，备受关注。而一种新兴材料——UiO-66金属有机框架，正凭借其独特的性能，成为这一领域的“明星选手”。
UiO-66是什么？
UiO-66是一种由锆金属簇与对苯二甲酸有机配体组成的多孔晶体材料，具有超高比表面积和良好的物理化学稳定性。这些特性让它在热化学储热、气体吸附、分离以及催化等方面展现出巨大的应用潜力。
UiO-66的核心特点是什么
高吸附能力：在30℃、80%湿度条件下，UiO-66的吸附量达到0.410g/g，是沸石13X的2.1倍，沸石4A的2.5倍。
稳定性强：多次循环吸附脱附测试中，吸附量虽略有下降，但并无显著性能损失，展现出优异的长期循环稳定性。
吸附机制独特：UiO-66的吸附过程是化学吸附和物理吸附的协同作用，其中化学吸附起主导作用，进一步提升了其性能表现。
UiO-66是如何制备的？
UiO-66的制备方法灵活多样，以下两种方法尤为突出：
溶剂热法：通过优化反应条件，获得晶形良好、结构稳定的UiO-66。
微波法：在120℃、1小时内快速制备，既提升制备效率，又优化材料性能，使比表面积高达1561 m²/g，并在5 MPa条件下实现3.5%的氢气吸附量。
此外，研究表明通过引入-OH、-NH₂等功能基团，还可以进一步改善UiO-66的吸附性能，满足不同应用需求。
UiO-66的储热与环保应用
热化学储热领域的“优等生”
在储热密度方面，UiO-66表现出色，其储热密度高达818 kJ/kg，是传统沸石13X的1.6倍。凭借这一性能，UiO-66被广泛应用于：
太阳能集热器余热储存：让太阳能热量的利用更高效。
工业余热回收：帮助工业设施回收并再利用低品位热能。
环保与能源领域的“潜力股”
UiO-66还展现了在气体分离和吸附脱硫方面的潜力。通过调节其表面化学特性，例如添加乙酸，可以显著提升吸附能力，为清洁能源的利用和污染控制提供了技术支持。
学术研究助推应用前景
如清华大学团队通过先进的电子显微技术研究了UiO-66的金属节点与有机配体的相互作用，为进一步优化材料结构和性能提供了理论依据。这些研究不仅验证了UiO-66的独特性能，还为其商业化应用奠定了基础。
未来，UiO-66的前景不可限量
UiO-66已证明其在储热领域的潜力，而通过进一步的改性与功能化开发，它还有望在诸如催化、气体分离、储氢、药物递送等领域大显身手。作为一种性能优越、用途广泛的材料，UiO-66正在开启储能与环保技术的新篇章。
让我们期待UiO-66为清洁能源和可持续发展注入更多动力！
返回
