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    儲氫新思路:“納米夾心巧克力”

     更新時間:2022-04-15    點擊量:1087

    文|陳根

    氫能源是一種*的清潔能源,在眾多能源中作為低碳和零碳能源脫穎而出,可為飛機、輪船和卡車等提供環境友好型燃料。自1965年美國開始研制液氫發動機以來,相繼研制成功了各種類型的噴氣式和火箭式發動機。

    此外,利用液氫代替柴油,用于鐵路機車或一般汽車的研制也十分活躍。氫汽車靠氫燃料、氫燃料電池運行也是溝通電力系統和氫能體系的重要手段。21世紀,我國和美國、日本、加拿大、歐盟等都制定了氫能發展規劃。

    目前,儲氫方法主要分為低溫液態儲氫、高壓氣態儲氫和儲氫材料儲氫三種,其中以氣態儲氫為主。高壓氣態儲氫成為市場主流主要是因其簡便易行、充放氣速度快、在常溫下就可進行,而且其成本較低,但是氣態儲氫普遍存在安全隱患。

    同時,低溫液態儲氫因技術難度大,氫氣液化成本高,能量損失大,需要好的絕熱裝置來隔熱等因素,在短期內難以實現突破發展。而固態儲氫材料儲氫性能狠好,是三種方式中最為理想的儲氫方式,但目前還沒有還沒開發出更適合的儲存技術。

    陳根:儲氫新思路——“納米夾心巧克力

    針對這些問題,近日,德國科學家提出了一種儲存氫的新方法:將氫儲存在由貴金屬鈀制成的微小納米粒子中,這種粒子直徑僅為1.2納米(一毫米的百萬分之一)。

    一般而言大家都能明白,鈀可以像海綿一樣吸收氫,但為了確保微小粒子足夠堅固,中心由稀有貴金屬銥制成。它的構成過程可以被描繪成一塊巧克力:中心的銥是“堅果",包裹在一層鈀中,巧克力的外面涂有氫氣。

    在進行研究觀測時,科學家發現,氫粘附在納米顆粒的表面,幾乎*沒有滲透到內部。此外,回收儲存的氫氣只需添加少量熱量,氫就可從粒子表面迅速釋放出來。

    未來,該“納米夾心巧克力"技術或可成為創新能源載體。目前,相關研究成果“Hydrogen Solubility and Atomic Structure of Graphene Supported Pd Nanoclusters",已發表在ACS Nano期刊上。

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