儲(chǔ)氫新思路：“納米夾心巧克力”

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(jī)、輪船和卡車(chē)等提供環(huán)境友好型燃料。自1965年美國(guó)開(kāi)始研制液氫發(fā)動(dòng)機(jī)以來(lái)，相繼研制成功了各種類型的噴氣式和火箭式發(fā)動(dòng)機(jī)。

此外，利用液氫代替柴油，用于鐵路機(jī)車(chē)或一般汽車(chē)的研制也十分活躍。氫汽車(chē)靠氫燃料、氫燃料電池運(yùn)行也是溝通電力系統(tǒng)和氫能體系的重要手段。21世紀(jì)，我國(guó)和美國(guó)、日本、加拿大、歐盟等都制定了氫能發(fā)展規(guī)劃。

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

同時(shí)，低溫液態(tài)儲(chǔ)氫因技術(shù)難度大，氫氣液化成本高，能量損失大，需要好的絕熱裝置來(lái)隔熱等因素，在短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)突破發(fā)展。而固態(tài)儲(chǔ)氫材料儲(chǔ)氫性能狠好，是三種方式中最為理想的儲(chǔ)氫方式，但目前還沒(méi)有還沒(méi)開(kāi)發(fā)出更適合的儲(chǔ)存技術(shù)。

針對(duì)這些問(wèn)題，近日，德國(guó)科學(xué)家提出了一種儲(chǔ)存氫的新方法：將氫儲(chǔ)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(wàn)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(jiān)固，中心由稀有貴金屬銥制成。它的構(gòu)成過(guò)程可以被描繪成一塊巧克力：中心的銥是“堅(jiān)果"，包裹在一層鈀中，巧克力的外面涂有氫氣。

在進(jìn)行研究觀測(cè)時(shí)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，氫粘附在納米顆粒的表面，幾乎*沒(méi)有滲透到內(nèi)部。此外，回收儲(chǔ)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(lái)。

未來(lái)，該“納米夾心巧克力"技術(shù)或可成為創(chuàng)新能源載體。目前，相關(guān)研究成果“Hydrogen Solubility and Atomic Structure of Graphene Supported Pd Nanoclusters"，已發(fā)表在ACS Nano期刊上。

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