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。”