新材料破解氣體燃料低壓常溫儲(chǔ)存難題

　　美國(guó)研究人員開(kāi)發(fā)了一種柔性空穴材料，用以破解氣體燃料的低壓和常溫儲(chǔ)存難題，幫助延長(zhǎng)天然氣動(dòng)力車輛的續(xù)航里程，降低對(duì)加氣站的壓力配置要求。

　　這種材料包含“金屬-有機(jī)框架”(MOF)，由無(wú)機(jī)金屬單元與有機(jī)配體復(fù)合構(gòu)建而成，整體結(jié)構(gòu)內(nèi)散布鈷原子和鐵原子，鏈接位點(diǎn)采用鄰苯二甲酸二丁酯，其體積擴(kuò)張時(shí)空穴增多，體積縮小時(shí)空穴幾乎全部消失。

　　加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的研究人員在英國(guó)《自然》雜志上報(bào)告說(shuō)，在首批實(shí)驗(yàn)中，只需以家用壓縮機(jī)產(chǎn)生的壓力(相當(dāng)于大氣壓的35至36倍)， 泵入天然氣的主要成分甲烷，柔性MOF材料就會(huì)擴(kuò)張并吸附這種氣體。相反，如果甲烷釋出，用于驅(qū)動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)，這種柔性材料便會(huì)縮小。

　　設(shè)定這一課題的動(dòng)因是天然氣與汽油或柴油相比，價(jià)格低廉，相對(duì)潔凈。但壓縮天然氣的罐裝壓力是250個(gè)大氣壓，液態(tài)天然氣的儲(chǔ)存溫度則是零下162攝氏度。另外，在相同的燃料箱容積內(nèi)，壓縮天然氣的能量密度至多是汽油能量密度的三分之一，前者的續(xù)航能力明顯不足。

　　燃料儲(chǔ)存問(wèn)題阻礙天然氣或氫氣動(dòng)力車的推廣。美國(guó)現(xiàn)有超過(guò)15萬(wàn)輛車以壓縮天然氣為動(dòng)力，其中卡車和客車居多。

　　加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的化學(xué)教授杰弗里·朗主導(dǎo)這一研究項(xiàng)目，他認(rèn)為適用于下一代天然氣動(dòng)力車的新材料理應(yīng)在35個(gè)大氣壓下吸附甲烷，儲(chǔ)存燃料。在5至6個(gè)大氣壓下釋出甲烷，向發(fā)動(dòng)機(jī)輸送燃料。

　　現(xiàn)階段，除了最大限度提高這種新材料吸附甲烷的能力以外，研究人員還在為儲(chǔ)存氫氣開(kāi)發(fā)類似材料。

　　如果實(shí)現(xiàn)高密度低壓及常溫儲(chǔ)存，按照研究人員的設(shè)想，“或許大家可以在自己家里(給天然氣動(dòng)力車)加氣”。