氫能社會
可儲氫的生物質晶體
2026-04-11 13:57:30
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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you1300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。”
