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美研制出硼?氮基液態(tài)儲氫材料

發(fā)布時間:2011-11-28 作者: 來源: 瀏覽:289463

      據美國物理學家組織網11月23日(北京時間)報道,美國化學家研制出一種硼?氮基液態(tài)儲氫材料,其能在室溫下安全工作,在空氣和水中也能保持穩(wěn)定,這項技術進步為科學家們攻克現(xiàn)今制約氫經濟發(fā)展的氫存儲和運輸難題提供了解決方案。相關研究發(fā)表在《美國化學學會會刊》在線版上。

      氫被人們視作化石燃料的最佳替代物,但制氫、儲氫和氫氣的運輸一直是制約氫能發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。俄勒岡大學材料科學研究所的化學教授柳時元(音譯)領導的科研團隊研制的新儲氫材料是一個圓環(huán)形的名叫硼氮?甲基環(huán)戊烷的硼氫化合物。該材料能在室溫下工作、性能穩(wěn)定。除此之外,該材料還能放氫,放氫過程環(huán)保、快速且可控;而且,在放氫的過程中不會發(fā)生相變。該材料使用常見的氯化鐵作為催化劑來放氫,也能將放氫使用的能量加以回收利用。

      重要的是,新儲氫材料為液態(tài)而非固態(tài)。柳時元表示,液體氫化物儲氫技術具有儲氫量大,儲存、運輸、維護、保養(yǎng)安全方便,便于利用現(xiàn)有儲油和運輸設備,可多次循環(huán)使用等優(yōu)點。這將減少全球從化石燃料過渡到氫能經濟的成本。“目前,科學家們研制出的儲氫材料基本上都是金屬氫化物、吸附劑材料以及氨硼烷等固體材料。液態(tài)儲氫材料不僅便于存儲和運輸,也可以利用現(xiàn)在流行的液態(tài)能源基礎設施?!绷鴷r元說。

      研制出該液態(tài)儲氫材料的關鍵是化學方法。剛開始,柳時元團隊發(fā)現(xiàn)6環(huán)的氨硼烷會形成一個更大的分子并釋放出氫氣。但氨硼烷是一種固體材料,因此,他們通過將環(huán)的數量從6環(huán)減少到5環(huán)等結構修改,成功地制造出了這種液態(tài)的儲氫材料,其蒸汽壓比較低,而且,釋放氫氣并不會改變其液體屬性。

      柳時元表示,新材料適合用于由燃料電池提供能量的便攜式設備中,但這項技術還需要不斷改進,主要是提高氫氣的產量并研制出能效更高的再生機制。 

  總編輯圈點

      氫能作為最清潔的可再生能源,近10多年來受到發(fā)達國家的高度重視,中國近年來也投入巨資進行相關技術開發(fā)研究。目前,氫能汽車在發(fā)達國家已示范運行,中國也正在籌劃引進。而高昂的氫氣儲存成本是其商業(yè)化的最大障礙。大多數儲氫合金自重大,壽命也是個問題;自重低的鎂基合金又很難常溫儲放氫。而文中所提到的硼?氮基液態(tài)儲氫材料著實振奮人心,讓我們感到氫能離生活越來越近了。

 

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