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化學家開發液體儲氫材料

Oregon 大學的化學家已為「氫」開發出一種基於硼氮(boron-nitrogen)的「液相」貯存材料,不僅在室溫下可安全運作,而且具備大氣與濕度穩定性 — 這項成就為克服目前的儲存與運輸障礙,提供一條可能的路線。

在一篇位於 Journal of the American Chemical Society 期刊網站頭版位置的論文中報導,一個由四位 UO 科學家所組成的團隊描述開發出一種環狀胺硼平台稱為 「BN-methylcyclopentane(BN-甲基環戊烷)」。除了其溫度與穩定特性外,還具有無任何相變的氫脫附(hydrogen desorption)特色,那很乾淨、快速且能夠控制。它在脫附時使用可輕易取得的氯化鐵當作催化劑,並允許將用過的燃料(spent fuel)回收成「填充狀態(charged state)」。

研究者告誡,推動此貯存平台向前的大挑戰是需要增加氫產量並開發更節能的再生機制。

“除了可再生的氫製造外,氫儲存技術的開發一直都是建構氫能基礎建設的 一項重要工作," Shih-Yuan Liu 說,化學教授以及 UO 材料科學研究所的研究者。

美國能源部資助這項研究,要在 2017 年前為氫燃料開發出可行的液態或固態載體。這項新的 UO 方法由於是基於液態而非固態,與其他許多正在進行的研究有所不同,對此,Liu 表示,將使石油到一個氫基礎建設的可能轉換更加容易。

“基於材料的氫貯存領域已被固相材料的研究所主宰,例如金屬氫化物、吸附劑材料以及硼烷氨(ammonia borane)," Liu 表示。"可獲得液相氫儲存材料,代表在行動與攜行應用上,一種實用的氫儲存選擇,可利用當前普遍基於液體的燃料基礎建設。"

關鍵在於化學。Liu 的團隊原本發現六元環(six-membered cyclic)胺硼材料很容易隨著氫的釋出而 — 從更大的、想要的分子 –三聚化(trimerize)。然而,這些初始材料是固體。藉由調整結構,包括從六元環變成五元環的大小縮減,該團隊終於成功地創造出一種液態的版本,有著低蒸汽壓而且不會在氫釋出時改變其液體性質。

一開始,以可攜式燃料電池供電的裝置可以更輕易地採用這種新平台,Liu 表示,他也是 Oregon BEST(Built Environment & Sustainable Technologies Center)的成員之一。

資料來源:PHYSORG:Chemists develop liquid-based hydrogen storage material[November 22, 2011]

轉載自only-perception

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