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据《科学日报》(ScienceDaily)2012年9月20日报道,瑞典尤密欧大学(Umeå University)的博士研究生Serhiy Luzan研究出一些新型的储氢材料。虽然氢可以作为一种理想的新型燃料电池汽车的动力燃料,但如何存储氢却是一个问题。Serhiy Luzan博士在他的博士论文中,对自己的研究成果进行了总结,他还表明, 具有有趣属性的新材料可以通过氢和碳纳米结构材料反应合成。论文将在2012年9月28日在瑞典尤密欧大学(Umeå University)公开。
以氢气作为燃料的新型汽车引擎,产生的废气只有水,不会有其他污染物,而且效率是比普通内燃机的三到四倍。只是一个“小”问题阻碍了燃氢动力交通工具的发展,那就是没有好的方法来存储足够量的氢,因为氢是一种密度很低的气体物质。Serhiy Luzan在他的博士论文的第一部分中,奉献给读者就是研究令人兴奋的氢储新型材料——金属有机骨架(MOFs)类物质。这类物质由Zn基和Co基金属簇通过有机基团连接在一起,形成多孔型MOFs。1 g MOF具有的贮氢表面积超过一个足球场的面积! 每年有几十种新型MOF材料被合成,它们有希望成为下一代的储氢材料。
在论文的第二部分,Luzan描述了他由氢与富勒烯和碳纳米管反应制备的储氢材料。Luzan研究了富勒烯C60和氢气在高温和加压下反应,使用金属催化剂和不用添加金属催化剂来合成含氢化合物,反应结果形成了氢化富勒烯(C60Hx)。但是,长期与氢接触会导致富勒烯结构发生变化甚至彻底崩溃。这一结果表明, 富勒烯可以被逐步分解成更小的分子,而这些小分子可以通过氢原子使其稳定存在,这是一种以前难以实现的结构。Serhihy Luzan说:“通过这种方法,我们应该能够使用富勒烯作为一种相对廉价的用于创建新分子的原材料,希望将保留原来碳纳米材料的有趣属性。”
氢化石墨烯或者石墨烷(graphane)预计将是一种理想的新型碳基电子材料,但氢化石墨烯很难通过石墨烯和氢之间的直接反应来合成。首先,氢化碳纳米管更容易得到,然后把它们沿着管轴切割成所谓的纳米丝带,氢以共价键的方式结合在纳米丝带的表面上。Luzan的实验表明, 如果使用适当的催化剂,单壁碳纳米管和氢之间的反应是可能的,而且他已经观察到一些纳米管被转换为石墨烯或石墨烷纳米带。更多详细内容请浏览:Umeå University网站的相关报道。
关于MOF导电体的报道请浏览:http://blog.sciencenet.cn/blog-212210-601261.html
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