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科学家用镓铝合金做成铝纳米颗粒,可快速、高效地从水中产生氢气

前瞻网 2022-02-21 17:06

 

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铝是一种高度活跃的金属,可以从水分子中剥离氧气,生成氢气。它在广泛使用时并不会构成危险,因为铝会立即与空气反应,获得一层氧化铝,从而阻止进一步的反应。

多年来,研究人员一直试图找到有效和具有成本效益的方法,利用铝的反应性来产生绿色的氢燃料。加州大学圣克鲁斯分校的研究人员的一项新研究表明,可以用一种容易生产的镓和铝的复合材料来创造铝的纳米颗粒,它能在室温下与水快速反应,产生大量的氢气。此外,镓在反应后很容易被回收再利用。

以前的研究大多使用富含铝和镓的混合物,或者使用更复杂的合金。但是该实验发现,氢气的生产随着富含镓的复合材料而增加。事实上,产氢率出乎意料地高,研究人员认为这种富含镓的合金一定有什么根本性的不同。

科学家推测,铝纳米颗粒的形成可能是产氢量增加的原因。利用扫描电子显微镜和X射线衍射,研究人员发现如果使用3:1的镓铝复合材料生成铝纳米颗粒,将会产出最多的氢气。

在这种富含镓的复合材料中,镓既可用于溶解氧化铝涂层,又可将铝分离成纳米颗粒。这种复合材料可以用现成的铝源制作,包括用过的铝箔或易拉罐,这种复合材料可以长期储存。

科学家说,尽管镓并不丰富,而且相对昂贵,但它可以被回收并多次重复使用而不失去效力。然而,这个过程是否能够扩大到实用的商业氢气生产,还有待观察。

该研究论文题为'Aluminum Nanoparticles from a Ga–Al Composite for Water Splitting and Hydrogen Generation',已发表在ACS Applied Nano Materials期刊上。

前瞻经济学人APP资讯组

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责任编辑: 4162SKX

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