孔隙率可能是改善下一代环保汽车的氢存储的秘诀

诺丁汉大学的科学家取得了突破,这可以帮助开发下一代环保汽车。他们关于氢存储的最新发现对于开发氢能车辆可能至关重要,这是当今汽油和柴油动力车辆的可行替代品。

在发表在《 Angewandte Chemie》杂志上的研究中,并在《自然与化学世界》中发表了特色,他们研究了具有多孔海绵状结构的材料,可以在其中存储氢 - 并发现更大的不一定更好。欧洲杯足球竞彩他们发现,更大的毛孔不一定是储存最多的氢燃料。

这项工作可以增强尝试将氢施加到一个小空间中,以便实际上可以用作燃料。在氢和氧气上运行的燃料电池是一种潜在的环境友好方式来供电,仅生产水作为废物。

但是,氢燃料需要克服许多绊脚石,然后才能取代我们的油基经济。其中并非最不重要的是如何安全地存储足够的氢气以使汽车覆盖合理的距离,然后才能补充其供应。

一种可能的解决方案是将氢气堆入多孔材料中,该材料像海绵一样吸收气体。欧洲杯足球竞彩MartinSchröder教授及其同事,化学学院的Neil Champness教授和Hubberstey博士,诺丁汉大学机械,材料和制造工程学院的Gavin Walker博士一直在研究所谓的金属有机框架(MOFS)欧洲杯足球竞彩) - 分子脚手架,里面充满了氢气被迫进入的微小圆柱孔。

Schröder教授说:“到目前为止,这个想法是增加毛孔量,以适应​​更多的天然气。”

这是直观的意义:圆柱体越大,其容量就越多,并且内部表面积越大,可用于附着的内部表面积。但是现在,诺丁汉大学艰苦的大学的研究已经量化了可以将三种由相同材料制成但具有不同孔径的MOF放入的氢数量。令人惊讶的是,该研究表明,中型孔可以保持最高的氢密度。

Schröder教授补充说:“在一个很小的管中,氢气分子都看到了墙壁并与它相互作用。但是在较大的管中,分子看到的壁较少,彼此之间的相互作用较小:这种相互作用较弱,因此它们的相互作用较弱,因此它们的相互作用是如此。不要紧密地包装在一起。”

研究人员得出的结论是,任何给定材料都有最佳的孔径。

美国能源部(DOE)设定了一系列建议的目标,以便在经济上可行,这些目标应达到:到2010年,存储系统的容量将需要大于6%的氢气,例如。

Schröder的团队表明,他们的框架达到了这一要求,并接近DOE的体积密度目标每升45克。实际上,他们已经获得了迄今为止任何此类材料的氢化百分比。

他补充说:“ MOF似乎是目前正在研究氢存储的其他材料的可行替代技术,因为它们可以表现出出色的可逆摄取释放特性和适当的能力。”欧洲杯足球竞彩

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