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MOF/炭素混合材料による水素貯蔵 - CSIR

MOF/Carbon Mixed Materials for Hydrogen Storage - CSIR (原題)

Council for Scientific and Industrial Research, Nanolayers

Zenodo (CERN European Organization for Nuclear Research)データセット2026-06-20#水素対象セクター: energy
DOI: 10.5281/zenodo.20772255
原典: https://doi.org/10.5281/zenodo.20772255

🤖 gxceed AI 要約

日本語

CSIRでの実験に基づき、MOFと炭素材料(バインダー、活性炭、黒鉛)の混合による水素貯蔵性能のデータセットを提供。BET表面積、細孔容積、機械的強度、水素吸着量など多様な特性を測定。水素貯蔵材料の最適化に有用な基礎データ。

English

This dataset from CSIR compiles experiments on MOF/carbon composites for hydrogen storage, including binder, activated carbon, and graphite mixtures. It provides characterization data such as BET surface area, pore volume, mechanical strength, and hydrogen uptake at 1 bar. Useful for optimizing hydrogen storage materials.

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

日本は水素社会の実現をGX戦略の柱としており、高効率な水素貯蔵材料の開発は重要。本データセットは、MOF系材料の実用化に向けた基礎データとして、日本の研究者や企業に活用可能。

In the global GX context

Global hydrogen storage research benefits from open experimental datasets. This work provides baseline data on MOF/carbon composites, supporting the development of efficient storage solutions for the hydrogen economy.

👥 読者別の含意

🔬研究者:Materials scientists can use this dataset to benchmark and model MOF/carbon composite performance for hydrogen storage.

📄 抄録(日本語訳)

以下のデータセットは、CSIRで実施された実験をまとめたもので、MOF材料を他の炭素系物質と混合した際に、その性能がどのように影響を受けるかを理解することを目的としている。すべてのエントリにおいて、ベースとなるMOFは同一であり、プレトリアカタログから選ばれた最高性能のMOFである。通常通り、[input]とラベル付けされた列は混合物の組成を説明し、[output]列は特性評価結果を提供する。Sample type列はカテゴリカルであり、0は未処理、1は造粒、2はペレット化、3は粉末を示す。以下はデータセットの列の詳細な説明である:バインダー含有量:この列はバインダー含有量を示す。バインダー(%) = (バインダー含有量)/(全試料含有量)*100。活性炭:この列は活性炭含有量を示す。活性炭(%) = (活性炭含有量)/(全試料含有量)*100。グラファイト含有量:この列はグラファイト含有量を示す。グラファイト(%) = (グラファイト含有量)/(全試料含有量)*100。BET表面積:この列は各試料のBET表面積を示す。これらの各試料について、ASAP 2020でBET分析が実施された。試料は分析前に150℃で8時間脱気された。その後、表面積を決定するために、各試料に20 cm3/minの窒素が投入された。表面積は、相対圧0.05から0.3の間で求められた。細孔容積:この列は、BET分析によって求められた細孔容積を示す。この容積は、最大2nmの細孔径までの累積容積である。平均細孔径:この列は、BET分析によって求められた平均細孔径を示す。密度(Heによる):この列は、投入ガスとしてヘリウムを使用したAccuPyc 1340ピクノメーターを用いて求められた密度を示す。かさ密度:この列は、手計算による密度を示す。各試料の既知の質量と体積が測定され、以下の式に従って計算が行われた:かさ密度 = 質量/体積。結晶化度:この列は結晶化度を表す。試料はXRD装置で特性評価され、生データがこれらの値を得るために使用された。これらの値を得るために、データはOriginソフトウェアに転送された。その後、結晶性ピークの下の面積とスペクトル全体の面積を計算した。結晶化度は以下の式を用いて求められた:結晶化度(%) = (結晶性ピークの面積)/(スペクトル全体の面積) * 100。機械的強度:この列は機械的強度を示す。粉末試料は試験できなかった。これらの値を求めるために、落下試験が実施された。既知の質量の顆粒/ペレットを、2.2メートルの高さから清浄な金属表面に落下させた。顆粒/ペレットは、質量の変化が観察されるまで落下の間に秤量された。その後、機械的強度は以下の式を用いて計算された:機械的強度 = n*(m*g*h)。ここで、nは落下回数を表し、(m*g*h)は顆粒/ペレットに蓄えられた位置エネルギーを表す。熱伝導率:この列は熱伝導率を示す。これは、このパラメータを試験する社内の装置がなかったため、フリーステート大学で試験された。試料は20mmのペレットに成形され、UFSに送られた。H吸着量:この列は、各試料が1 barで貯蔵できる水素の量を示す。分析が行われる前に、試料は150℃で8時間脱気された。その後、1 barまでの各圧力で貯蔵できる水素の量を決定するために、様々な圧力で5cm3の水素が試料に投入された。

AI 翻訳(deepseek-v4-flash)。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

📄 Abstract(原文)

The following dataset is a compilation of experiments performed at CSIR aimed at understanding how the performance of MOF materials is affected when mixing the MOF with other carbon-based substances. In all entries the base MOF is the same, and the best performing MOF from the Pretoria catalog. As usual, columns labelled [input] describe the composition of the mixtures, while [output] columns provide the characterisation results. The Sample type column is categorical: 0 for pristine, 1 for granulated, 2 for pelletized, 3 for powder. Following is the detailed description of the dataset columns: Binder content: this column shows the binder content. Binder (%) = (Binder content)/(Overall sample content)*100. Activated carbon: this column shows the activated carbon content. Activated carbon (%) = (Activated carbon content)/(Overall sample content)*100. Graphite content: this column shows the graphite content. Graphite (%) = (Graphite content)/(Overall sample content)*100. BET area: this column shows the BET Surface area of each sample. A BET Analysis was performed on the ASAP 2020 for each of these samples. The samples were degassed for 8 hours at 150 deg Celsius prior to the analysis. Thereafter they were dosed with 20 cm3/min of Nitrogen to determine their surface area. The surface area was found at relative pressures between 0.05 and 0.3. Pore volume: this column shows the pore volume which was found by BET Analysis. This volume is cumulative volume for pore sizes up to 2nm. Average pore size: this column shows the average pore sizes found by the BET Analysis. Density (from He): this column shows the density found using a AccuPyc 1340 pcynometer using Helium as the dosing gas. Bulk density: this column shows the manual calculated density. A known mass and volume of each sample was measured and the calculation was done according to the following equation: Bulk density = Mass/Volume. Cristallinity: this column represents the cristallinity. The samples were characterized in an XRD Instrument and the raw data was used to get these values. To get these values the data was transfer to the Origin software. Thereafter we calculated the area under the crystalline peaks and the area of the whole spectra. The crystallinity was found using the following formula: Crystallinity (%) = (Area of the crystalline peaks)/(Area of the whole spectra) * 100. Mechanical Strength: this column shows the mechanical strength. The powdered samples couldn't be tested. To find these values a drop test was performed. A granule/pellet of known mass was dropped from a height of 2.2 meters onto a clean metal surface. The granule/pellet was weighed in between the drop until a change in mass was observed. Thereafter using the mechanical strength was calculated using the following formula: Mechanical strength = n*(m*g*h). Where n represents the number of drops and (m*g*h) represents the potential energy stored in the granules/pellet. Thermal conductivity: this column shows the thermal conductivity. This was tested at the University of Free State as there was no inhouse instrument to test this parameter. The samples were shaped in 20 mm pellets and were sent to UFS. H uptake: This column shows the amount of hydrogen that each sample can store at 1 bar. The sample were degassed for 8 hours at 150 deg Celsius prior to the analysis being done. Thereafter hydrogen was dosed at 5cm3 into the sample at various pressures to determine the amount of hydrogen that can be stored at each pressure up to 1 bar.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。