新气凝胶可纯化水和氢气
美国阿贡国家实验室能源部的科学家们发明了一种纯化污染水的技术,并有可能应用于提纯用作燃料电池的氢
气。
阿贡APS(Advanced Photon Source)的材料学家Peter Chupas和Mercouri Kanatzidis及美国西北大学和密
歇根州立大学的同事们合成了一种多孔半导体气凝胶。把1g气凝胶部分置于被水银污染的水中,就能吸附99.99%
的水银。科学家们认为,这种气凝胶还能用于清除可用作燃料电池的氢气中能使催化剂中毒的杂质。
Chupas说,目前氢经济的最大问题不是氢气的储存或是制作氢电池的技术,而在于如何去除氢气中的杂质,不
使催化剂中毒,这种气凝胶的出现有望在这方面获得重大进展。
该气凝胶可被设计成滤网或选择透过性膜的形式,由于其独特的化学和物理结构性能,可人为设计膜孔的大小
和结构,并且还能在网膜上置放某些元素以去除特定的杂质,Chupas说,比如用铂来去除一氧化碳。
Kanatzidis和他的同事们意识到气凝胶比粉末所具有的一个明显的优势是:由于气凝胶是凝聚体,因此它能提
供巨大的比表面积。根据Kanatzidis计算,1cm3的气凝胶能有1个足球场大小的表面积,而材料的比表面积越大,
其吸附效率就越高。
该气凝胶是完全无序的非晶结构,常规的检晶仪不能有效地检测出它的结构和性能。Chupas等人是运用APS自
制的高能X射(high-energy X-rays)仪来检测的,它能精确测出无序结构的材料中原子间的距离。(吴)
