由40個(gè)硼原子構成的硼球
科學(xué)家成功打造出世界上第一顆全部由硼原子構成的“巴基球”(又名富勒烯、足球烯)。與碳基材料的巴基球不同,硼分子最終并沒(méi)有被塑造成標準的足球形狀。但這個(gè)由硼構成的新形態(tài)有望帶來(lái)新的納米材料,并可能在儲氫中發(fā)揮巨大作用。
Wang的研究團隊是在尋找由硼構成的石墨烯類(lèi)似物時(shí)發(fā)現這一結構的。他們注意到由40個(gè)硼原子構成的原子團似乎具有異乎尋常的穩定性,但科學(xué)家并不知道這些原子團到底是以什么樣的形狀呈現的。進(jìn)一步的計算和試驗揭示它們形成了兩種穩定結構:一種是一個(gè)幾乎扁平的分子;另一種則是由鑲嵌形狀組成的球狀中空結構,類(lèi)似于碳基巴基球。
與碳基巴基球相比,除了擁有一個(gè)不太優(yōu)雅的形狀之外,硼球還形成了一種不同類(lèi)型的內在鍵。這使得它們很難作為單獨的“積木”加以使用——因為這些原子具有一種彼此相互作用的趨勢,但這種反應可能使硼巴基球更利于在鏈條中進(jìn)行連接。這種特性同時(shí)使得硼球有能力與氫結合在一起——研究人員表示,這讓它們能夠用來(lái)儲存氫。
編輯視點(diǎn):
隨著(zhù)石油資源的日漸匱乏和生態(tài)環(huán)境的不斷惡化,尋找和發(fā)展新型能源為全世界所矚目。氫能被公認為人類(lèi)未來(lái)的理想能源,有如下幾方面的原因:(1)氫燃燒釋能后的產(chǎn)物是水,是清潔能源;(2)氫可通過(guò)太陽(yáng)能、風(fēng)能等自然能分解水而再生,是可再生能源;(3)氫能具有較高的熱值,燃燒氫氣可產(chǎn)生1.25×106 kJ/kg熱量,相當于3 kg汽油或4.5 kg焦炭完全燃燒所產(chǎn)生的熱量;(4)氫資源豐富,氫可以通過(guò)分解水制得
在利用氫能的過(guò)程中,氫能的開(kāi)發(fā)和利用涉及氫氣的制備、儲存、運輸和應用四大關(guān)鍵技術(shù)。氫的存儲是氫能應用的難題和關(guān)鍵技術(shù)之一。目前儲氫技術(shù)分為兩大類(lèi)即物理法和化學(xué)法。前者主要包括液化儲氫、壓縮儲氫、碳質(zhì)材料吸附、玻璃微球儲氫等;后者主要包括金屬氫化物儲氫、無(wú)機物儲氫、有機液態(tài)氫化物儲氫等。傳統的高壓氣瓶或以液態(tài)、固態(tài)儲氫都不經(jīng)濟也不安全,而使用儲氫材料儲氫能很好地解決這些問(wèn)題。目前所用的儲氫材料主要有合金、碳材料、有機液體以及絡(luò )合物等。
在吸附儲氫的材料中,碳質(zhì)材料是最好的吸附劑,它對少數的氣體雜質(zhì)不敏感,且可反復使用。碳質(zhì)儲氫材料主要是高比表面積活性炭、石墨納米纖維(GNF)和碳納米管(CNT)。
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