美国碳纳米管储存氢技术取得进一步突破

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SSRL和斯坦福大学的研究人员已经通过开发出装氢气的小纳米碳管接近这一设想。碳纳米管比人类的头发丝还要细50，000倍，激发了科学家们对利用纳米-电能设备的无限希望。SSRL和伯克利大学的先进光源实验室展示了碳纳米管是安全、高效和存储致密氢气的有效工具。
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    基本的想法是这样的：使用电把水分解为氢气（和氧气）原子，把氢气充入燃料电池中，再剥去氢原子内的电子，促使电子通过一种膜来产生电流去驱动汽车，而氢离子与氧原子重新合成水。
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& _+ Q9 G" a; n5 x( x$ i    为了储存氢气，研究人员用氢束轰击一组碳纳米管薄壁。用不同的X光技术检查纳米管，看是否有氢原子与碳发生了化学键。结果发现大约65% 的碳原子吸附了氢原子。
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    研究员Anders Nilsson表示：“我们可以得到如此多的碳-氢化合键真是令人惊讶。它让我们产生了用之储存氢气的希望。”



( j( e4 W" n+ Q, |3 b" b    单壁的碳纳米管实际上只有一个原子厚。所有的碳原子都位于表层，可以很容易附着。碳原子相互之间有两个化学键相连。进来的氢原子打破了碳双键，使得氢原子可以附在其中，而氢原子与碳原子间以单键相连。这种碳纳米管能够安全地储存氢，因为氢原子不是处于自由漂流状态而容易爆炸。
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5 ]) y0 u9 d8 V, ^8 G# M    研究人员估计氢化纳米管总重量的百分之五来自于氢原子，他们现正在尝试加大其比例。美国能源部已经设置了目标，计划到2010年开发出含氢量为百分之六的材料。因为氢为最轻的元素，储存材料必须很轻才行——像碳一类的材料，这样才能保证储存的氢气占比较大的比例。
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& e& i, [" G8 S8 j% h5 Q    除了氢气的重量比例，研究人员也需要解决如何释放氢的问题。目前氢-碳化合键的分离温度在600°C以上，在这种情况下，碳纳米管与的氢结合和使碳与氢分离的两个过程可能会给碳管造成缺陷。最好能在50到100 °C左右就能释放出氢。添加金属催化剂和调整碳管的半径是潜在的解决办法。


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1 }) i& v8 N' [; E! {% R    英文原文链接参见：http://www.physorg.com/news10940.html
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