功能化铁戊二烯共价有机框架材料突破氢气储存终极目标：第一性原理多尺度计算研究
材料科学
2026-02-20 v2 其他凝聚态物理
统计力学
化学物理
摘要
高效氢气储存材料的开发对于推动氢能源经济和满足美国能源部对汽车应用的6.5 wt%和50 g H<sub>2</sub>/L储存目标至关重要。我们present了对铁戊二烯功能化共价有机框架(COFs)用于氢气储存的计算研究。遵循多结合位点统一共价有机框架(MSUCOF)方法，我们引入MSUCOF-4-FeCp，通过将铁戊二烯(FeCp<sub>2</sub>)构件融入IRC-102中。该材料实现了卓越的性能，在298 K和700 bar条件下实现了18.0 wt%和72.6 g H<sub>2</sub>/L的质量摄取和容积摄取。该材料表现出最佳的结合能(15-20 kJ/mol)，确保了在实际条件下的高储存容量和可递交的氢气。本工作确立了铁戊二烯功能化作为COFs中一种成本有效的贵金属掺杂替代方案。
引用
@article{arxiv.2602.14927,
title = {Ferrocene-functionalized covalent organic framework exceeding the ultimate hydrogen storage targets: a first-principles multiscale computational study},
author = {Marcus Djokic and Jose L. Mendoza-Cortes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.14927},
year = {2026}
}
备注
24 pages, 12 figures