基于有机材料的新储氢方法简单环保

2011-6-17 11:33 来源: 中国科学院
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  氢气一直被认为是未来可持续发展能源经济的发展载体,因此,科学家们一直在殚精竭虑地寻找实用且安全的储氢方法,尽管取得了一定的进步,但迄今为止,科学家们还没有找到一种能广泛应用并能满足工业需求的有效途径。

  据美国物理学家组织网6月14日报道,在最新一期德文版的《应用化学》杂志上,科学家们介绍了一种基于甲酸盐和碳酸盐的简单储氢方法,新方法不会排放出二氧化碳,非常环保。

  实用的储氢材料要求能在常温常压下吸收和释放氢气,在尽可能小的空间内容纳尽可能多的氢气,并能快速释放出满足人们用量的氢气。金属氢化物罐虽能存储大量氢气,但其昂贵又笨重,而且只能在高温或极低温度下操作。

  在有机储氢材料中,除了对甲烷和甲醇,科学家们还一直对甲酸和甲酸盐制造氢气的能力深感兴趣。然而,使用这些储氢材料面临的一个基本问题是,当氢气释放出来时,如何将产生的二氧化碳隔离开来。

  现在,德国莱布尼兹研究所的研究员马提亚·贝勒领导的科研团队成功地使用一种特殊的、能加速氢气释放和吸收的催化剂钌,建立了一个可逆的没有二氧化碳的储氢循环。在该系统内部,无毒的甲酸盐会释放出氢气,产生的二氧化碳则以碳酸氢盐的形式被“捕捉”起来,形成一个密闭的碳循环。碳酸氢盐是很多天然石头的组成部分,也被广泛地用做泡打粉或果子露。

  贝勒表示,新的储氢方法有很多优势。首先,同二氧化碳相比,无害的固态碳酸氢盐更容易处置,且很容易被存储和运送。其次,固态碳酸氢盐易溶于水,得到的碳酸氢盐溶液也能通过使用催化剂转变为甲酸盐溶液,而且,这种反应对环境的要求比形成甲烷或甲醇对环境的要求更低。