高效存儲氫的納米複合材料研製成功

　　據(ju)美(mei)國(guo)物(wu)理(li)學(xue)家(jia)組(zu)織(zhi)網(wang)近(jin)日(ri)報(bao)道(dao)，美(mei)國(guo)科(ke)學(xue)家(jia)設(she)計(ji)出(chu)了(le)一(yi)種(zhong)新(xin)的(de)儲(chu)氫(qing)納(na)米(mi)複(fu)合(he)材(cai)料(liao)，它(ta)由(you)金(jin)屬(shu)鎂(mei)和(he)聚(ju)合(he)物(wu)組(zu)成(cheng)，能(neng)在(zai)常(chang)溫(wen)下(xia)快(kuai)速(su)吸(xi)收(shou)和(he)釋(shi)放(fang)氫(qing)氣(qi)
，這(zhe)是(shi)氫(qing)氣(qi)儲(chu)存(cun)和(he)氫(qing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)等(deng)領(ling)域(yu)取(qu)得(de)的(de)又(you)一(yi)個(ge)重(zhong)大(da)突(tu)破(po)。

　　上世紀70年nian代dai，人ren們men開kai始shi將jiang氫qing氣qi看kan成cheng化hua石shi燃ran料liao的de替ti代dai品pin並bing對dui其qi寄ji予yu厚hou望wang，因yin為wei氫qing氣qi燃ran燒shao後hou得de到dao的de副fu產chan品pin隻zhi有you水shui，而er其qi他ta碳tan氫qing化hua合he物wu燃ran料liao燃ran燒shao後hou會hui噴pen射she出chu溫wen室shi氣qi體ti和he有you害hai汙wu染ran物wu。另ling外wai，同tong汽qi油you相xiang比bi
，氫qing氣qi的de質zhi量liang更geng輕qing，能neng量liang密mi度du更geng大da且qie來lai源yuan豐feng富fu。

　　但氫氣要想作為燃料替代汽油，就必須解決兩大難題：如何安全且密集地存儲

，以及如何更容易獲得。最近幾年，科學家一直嚐試解決這兩個問題。他們試著將氫氣“鎖”在固體中
；試著在更小的空間內存儲更多氫氣，同時讓氫氣的反應性很低——要yao讓rang氫qing氣qi這zhe種zhong易yi揮hui發fa的de物wu質zhi保bao持chi穩wen定ding，低di反fan應ying性xing非fei常chang重zhong要yao。然ran而er，大da多duo數shu固gu體ti隻zhi能neng吸xi收shou少shao量liang氫qing氣qi
，同tong時shi，還hai需xu要yao對dui整zheng個ge係xi統tong進jin行xing極ji度du地di加jia熱re或huo冷leng卻que來lai提ti升sheng其qi能neng效xiao。

　　xianzai，meiguonengyuanbulaolunsibokeliguojiashiyanshidekexuejiashejichuleyizhongxindenamichuqingfuhecailiao，qiyoujinshumeinamilizisanluozaiyigejujiajibingxisuanjiazhi（同樹脂玻璃有關的聚合物）基質組成。新材料在常溫下就能快速地吸收和釋放氫氣，在吸收和釋放氫氣的循環中
，金屬鎂也不會氧化。

　　研究人員詹弗·厄本表示
，這項研究表明，在設計納米複合材料中，他們能夠突破基本的熱力學和動力學障礙
，讓物質很好地結合在一起

；而且也能有效地平衡新複合材料中的聚合物和納米金屬粒子，從而為其他能源研究領域解決相關問題提供借鑒。

　　厄本和同事克裏斯蒂安·基思洛維斯基使用美國能源部下屬的國立電子顯微鏡中心的TEAM0.5顯微鏡觀察到了散落在聚合物內的單個鎂納米晶體。TEAM0.5顯微鏡是全球功能最強的電子顯微鏡，能在0.5埃（大約是碳原子尺寸的三分之一，也是原子尺度研究的一個關鍵尺寸）分辨率下直接觀察和分析納米結構。使用該顯微鏡，研究人員也能追蹤到“瑕疵”——晶體內的不規則排序和原子空白，據此，科學家能以前所未有的精度和準確度理解新儲存材料中的氫原子行為。

　　基思洛維斯基說：“使用TEAM0.5顯微鏡
，可以證實這種材料中存在著氫氣

，並可以直接給新材料中的氫原子陣列直接拍照，讓我們更好地觀察氫原子的行為。”