氫能社會
可儲氫的生物質晶體
2026-04-12 06:14:12
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一yi些xie糖tang，一yi定ding劑ji量liang的de酒jiu精jing，少shao量liang的de鹽yan加jia上shang一yi潭tan水shui，這zhe聽ting起qi來lai似si乎hu是shi為wei一yi個ge美mei好hao的de夜ye晚wan準zhun備bei的de食shi譜pu，但dan是shi有you一yi天tian，這zhe些xie物wu質zhi混hun合he起qi來lai可ke以yi變bian成cheng一yi種zhong晶jing體ti，來lai儲chu存cun燃ran料liao電dian池chi車che中zhong使shi用yong的de氫qing氣qi。
普通的容器不足以提供一輛燃料電池車所需要的儲氫量，隻有通過將氫冷凍至-250度以液態氫的形式儲存，或者使用很大體積的容器來儲存壓縮氫氣才能滿足。
研究者們就此展開實驗，在一種由金屬離子連接碳，氫和氧構成分子鏈的籠狀分子中儲氫，這種金屬有機構架（MOFs）隻是微弱的連接著其包裹的氫原子，這樣，隻要稍稍加熱，就可以重新獲得氫氣。
目前，MOFs都是從苯化合物中獲得有機分子得到，這樣不僅有毒而且難以生產。伊利諾斯州，埃文斯頓西北大學的Fraser Stoddart 和他的同事們發現了一種可以用簡單易得的材料合成MOFs的方法。
Stoddart的籠狀分子是立方結構，每一個麵都由γ環糊精，葡萄糖鏈構成。這種含糖澱粉由細菌產生，用於許多食品和醫藥的添加劑—由此看來它是可食用的。
口感像餅幹
“這種物質是可以在廚房中製作的，並且可以食用。” Stoddart說，“實驗室一些嚐過的人說它的口感讓人聯想到薄脆餅幹。”
該(gai)研(yan)究(jiu)小(xiao)組(zu)還(hai)發(fa)現(xian)，葡(pu)萄(tao)糖(tang)鏈(lian)的(de)對(dui)稱(cheng)性(xing)是(shi)製(zhi)備(bei)這(zhe)種(zhong)儲(chu)氫(qing)結(jie)構(gou)的(de)關(guan)鍵(jian)。在(zai)酒(jiu)精(jing)和(he)水(shui)存(cun)在(zai)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)，葡(pu)萄(tao)糖(tang)在(zai)由(you)鉀(jia)或(huo)與(yu)其(qi)相(xiang)似(si)的(de)一(yi)種(zhong)金(jin)屬(shu)離(li)子(zi)構(gou)成(cheng)的(de)立(li)方(fang)結(jie)構(gou)中(zhong)聚(ju)集(ji)。除(chu)去(qu)酒(jiu)精(jing)和(he)水(shui)之(zhi)後(hou)，形(xing)成(cheng)的(de)物(wu)質(zhi)具(ju)有(you)好(hao)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)比(bi)表(biao)麵(mian)積(ji)。誇(kua)張(zhang)點(dian)說(shuo)，每(mei)克(ke)有(you)1300平方米，相當於六個半網球場的大小。目前已經有人做了Roomier MOFs，但是Stoddart說，他是第一個用廉價的，隨手可獲的材料製作的人。
靈感來源於生物化學
Neil Marsh，安娜堡密歇根大學的一位生物化學家說，應用生物化工製備MOFs可以超越燃料儲存。
對生物化學物質的結構研究可以使研究人員發現和設計出更好的材料，例如用於生產生物燃料的酶。他告訴New Scientist：“由MOFs產生的一些創意在生物係統的設計上也是很有吸引力的。”
