科學(xué)家用鎵鋁合金做成鋁納米顆粒，可快速、高效地從水中產(chǎn)生氫氣

鋁是一種高度活躍的金屬，可以從水分子中剝離氧氣，生成氫氣。它在廣泛使用時(shí)并不會(huì)構(gòu)成危險(xiǎn)，因?yàn)殇X會(huì)立即與空氣反應(yīng)，獲得一層氧化鋁，從而阻止進(jìn)一步的反應(yīng)。

多年來(lái)，研究人員一直試圖找到有效和具有成本效益的方法，利用鋁的反應(yīng)性來(lái)產(chǎn)生綠色的氫燃料。加州大學(xué)圣克魯斯分校的研究人員的一項(xiàng)新研究表明，可以用一種容易生產(chǎn)的鎵和鋁的復(fù)合材料來(lái)創(chuàng)造鋁的納米顆粒，它能在室溫下與水快速反應(yīng)，產(chǎn)生大量的氫氣。此外，鎵在反應(yīng)后很容易被回收再利用。

以前的研究大多使用富含鋁和鎵的混合物，或者使用更復(fù)雜的合金。但是該實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，氫氣的生產(chǎn)隨著富含鎵的復(fù)合材料而增加。事實(shí)上，產(chǎn)氫率出乎意料地高，研究人員認(rèn)為這種富含鎵的合金一定有什么根本性的不同。

科學(xué)家推測(cè)，鋁納米顆粒的形成可能是產(chǎn)氫量增加的原因。利用掃描電子顯微鏡和X射線衍射，研究人員發(fā)現(xiàn)如果使用3:1的鎵鋁復(fù)合材料生成鋁納米顆粒，將會(huì)產(chǎn)出最多的氫氣。

在這種富含鎵的復(fù)合材料中，鎵既可用于溶解氧化鋁涂層，又可將鋁分離成納米顆粒。這種復(fù)合材料可以用現(xiàn)成的鋁源制作，包括用過(guò)的鋁箔或易拉罐，這種復(fù)合材料可以長(zhǎng)期儲(chǔ)存。

科學(xué)家說(shuō)，盡管鎵并不豐富，而且相對(duì)昂貴，但它可以被回收并多次重復(fù)使用而不失去效力。然而，這個(gè)過(guò)程是否能夠擴(kuò)大到實(shí)用的商業(yè)氫氣生產(chǎn)，還有待觀察。

該研究論文題為"Aluminum Nanoparticles from a Ga–Al Composite for Water Splitting and Hydrogen Generation"，已發(fā)表在ACS Applied Nano Materials期刊上。

前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人APP資訊組

論文原文：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsanm.1c04331

從學(xué)術(shù)到產(chǎn)業(yè)，更多相關(guān)數(shù)據(jù)請(qǐng)參考前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《2021-2026年中國(guó)鋁加工行業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》。同時(shí)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院還提供產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)研究、產(chǎn)業(yè)鏈咨詢、產(chǎn)業(yè)圖譜、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、園區(qū)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)招商引資、IPO募投可研、IPO業(yè)務(wù)與技術(shù)撰寫(xiě)、IPO工作底稿咨詢等解決方案。

標(biāo)簽：