财联社(上海,编辑 黄君芝)讯,一种创新的方法可以把纳米颗粒变成简单的储氢容器。这种高度挥发性的气体被认为是未来一种很有前途的能源,它可以为飞机、船舶和卡车等提供气候友好型燃料,还可以生产气候友好型钢铁和水泥。
然而,储存氢气的成本很高:要么将氢气保存在700帕的加压罐中,要么将其液化,这意味着需要将其冷却到零下253摄氏度。这两个过程都要消耗额外的能量。
德国大型粒子物理学研究机构德国电子加速器(Deutsches Elektronen-Synchrotron,简称DESY)的研究团队近期为一种替代方法奠定了基础:将氢气储存在由贵金属钯制成的微小纳米颗粒中,直径仅为1.2纳米。钯可以像海绵一样吸收氢气的事实早就为人们所知。
DESY负责人Andreas Stierle解释说,“然而,直到现在,从材料中再次取出氢仍然是个问题。这就是为什么我们正在尝试直径只有大约一纳米的钯粒子。”一纳米是一毫米的百万分之一。
为了确保这些微小的粒子足够坚固,它们被一个由稀有贵金属铱制成的内核所稳定。此外,它们还附着在石墨烯支架上,这是一层极薄的碳层。
Stierle报告称,“我们能够以仅两个半纳米的间隔将钯颗粒附着在石墨烯上。这导致了一个有规律的、周期性的结构。”该研究团队还包括来自科隆大学和汉堡大学的研究人员,他们将研究结果发表在美国化学学会(ACS)的《ACS Nano》杂志上。
具体而言,氢会粘附在纳米粒子的表面,几乎没有任何氢会渗透到纳米粒子内部。纳米颗粒可以被想象成类似于一种巧克力:中心是一个铱核,被一层钯包裹着,巧克力外面包裹着一层氢。回收储存的氢气所需要的只须加入少量的热量,氢气就会从粒子的表面迅速释放出来。
Stierle说,“下一步,我们想知道使用这种新方法可以达到怎样的储存密度。”然而,在实际应用之前,仍有一些挑战需要克服。例如,其他形式的碳结构可能比石墨烯更适合作为载体,专家们正在考虑使用含有微孔的碳海绵。
责任编辑:kj005
文章投诉热线:156 0057 2229 投诉邮箱:29132 36@qq.com