载体|可储氢的“纳米巧克力”结构创建
据美国化学学会(ACS)期刊《ACS Nano》上发表的一项研究 ， 德国电子同步加速器(DESY)团队开发出一种创新方法 ， 可将纳米粒子变成简单的储氢库 。
具有高度挥发性的氢气被认为是未来很有前途的能源载体 ， 可为飞机、船舶和卡车提供气候友好型燃料 ， 并允许生产气候友好型钢铁和水泥——这取决于氢气如何生成 。 然而 ， 储存氢气的成本很高：要么将气体保存在压强高达700巴(压强单位 ， 1巴=100千帕)的加压罐中 ， 要么将其液化 ， 这意味着须将其冷却至-253℃ 。 这两个过程都会消耗额外的能量 。
DESY纳米实验室负责人安德雷斯·斯蒂尔领导的团队设计了一种新方法 ， 将氢储存在由贵金属钯制成的直径仅为1.2纳米的微小纳米粒子中 。 钯可以像海绵一样吸收氢的事实早已为人所知 。
这些微小粒子足够坚固 ， 它们由稀有贵金属铱制成的核也很稳定 ， 并附着在石墨烯载体上 。 斯蒂尔说：“我们能够将钯粒子以仅2.5纳米的间隔附着在石墨烯上 。 这会形成一种规则的、周期性的结构 。 ”
【载体|可储氢的“纳米巧克力”结构创建】DESY的X射线源PETRA Ⅲ用于观察当钯粒子与氢接触时会发生什么：本质上 ， 氢黏附在纳米粒子的表面 ， 几乎没有任何气体渗透到内部 。 纳米粒子就像是一种巧克力结构：中心是铱“坚果” ， 包裹在一层钯中 ， 外部是由氢气包裹的“巧克力” 。 回收储存的氢气只需稍微加热 ， 氢就会从粒子表面迅速释放出来 ， 因为气体分子不必从簇内部推出 。
斯蒂尔表示 ， 接下来 ， 研究人员希望确定使用这种新方法可以实现的存储密度 。 然而 ， 在进行实际应用之前 ， 仍然需要克服一些挑战 。 例如 ， 其他形式的碳结构或是比石墨烯更合适的载体 ， 研究人员正在考虑使用含有微孔的碳海绵 。 （张梦然）
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