Новый способ хранения водорода

08.08.2012 Hi-tech

Результаты изучения химиков из Национальной лаборатории Лос Аламос, Тихоокеанской Северо-западной и Национальной лабораторииАргонн говорят о том, что при извлечении водорода из кристаллического борана аммония метод упаковки кристалла имеет значение.

Сравнительно не так давно было показано, что новый способ – «функция распределения ядерных пар» («atomic pair distribution function») может использоваться для изучения влияния мезопористых материалов на инкапсулированные молекулы. Данный способ дает возможность приобрести значительно больше информации о природе нанофазных материалов, чем другие методики.

Последовательность технических объектов, расположенных отдаленно от энергетических коммуникаций (антенны дальней коммуникационной связи, либо резервные источники питания для экстренных обстановок) лишь победят от создания источников питания с долгим временем действия. В то время, как такие источники питания, работа которых основана на простых физических и химических совокупностях достаточно громоздки, и не смогут использоваться везде, водородные топливные ячейки смогут решить проблему энергетического недостатка. Один из камней преткновения в разработке таких совокупностей содержится в отсутствии совокупностей контроля реакций, управляющих запасанием и высвобождением водорода.

Исследователи из трех ведущих лабораторий США начали собственный поиск с опытов по синхротронной рентгеновской дифракции порошков борана аммония (NH3BH3), внедренного в мезопористый оксид кремния MCM-41, размеры пор в котором составляют от 2 до 50 нанометров. Опыты разрешили взять дифракционную картину борана аммония в температурном промежутке 80 – 300K.

После этого для расшифровки данных, взятых посредством рентгеноструктурного анализа, применили способ функции распределения ядерных пар. Как поясняет один из авторов изучения, Том Отри (Tom Autrey), функция распределения ядерных пар дает возможность приобрести картину распределения материала на наноуровне, выяснив темперамент сотрудничества между разными фрагментами смеси.

Было найдено, что боран аммония переходит из молекулярно-кристаллического вещества с высокой долей упорядоченности в аморфное состояние при 270K. Наряду с этим инкапсулированный боран аммония не подвергается изменению структуры, которое характерно для свободного борана при 225K.

Результаты изучения агрегата NH3BH3/SiO2 c помощью функции распределения ядерных пар наровне с ранее взятыми данными, разрешают высказать предположение, что упаковка из мезопористого оксида кремния может оказаться нужной для высвобождения молекулярного водорода водородосодержащими молекулами, уменьшая энергетические затраты на осуществление данной операции и разрешая приобретать водород с высокой степенью чистоты.

Новый способ хранения водорода Cтроение боарана аммония, упакованного в силикагель (водород обозначен белыми сферами)

Отри и его коллеги в далеком прошлом пробуют приспособить мезопористый оксид кремния и сходные по строению материалы в новых подходах для активации молекулярного водорода. Активированный водород может употребляться чтобы получить высококачественное биотопливо, конвертации углекислого газа в возобновляемое горючее без применения дорогих металокомплексных катализаторов.

Результаты работы размещены в American Chemical Society

Случайные записи:

Зеленая и безопасная проточная батарея предлагает дешевое хранение энергии


Похожие статьи, которые вам понравятся: