Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок 1. а) ПЭМ-микрофотография высокого разрешения композита нанокристалл магния/ПММА. На вставке распределение частиц по размерам. b) Микрофотография отдельного композита. c) Дифрактограмма композита. d) РФА-диаграммы сразу после синтеза композита и спустя три дня, подтверждающие устойчивость композита к окислению.
Рисунок 2. Сравнение поглощения водорода полученным композитом и порошком магния. На вставке изображены циклы абсорбции/десорбции композита при 2000С.
Рисунок 3. Спектры характеристических потерь энергии электронами, разрешенные по времени.

Запастись водородом

Ключевые слова:  водородная энергетика, гидрид магния, нанокристалл

Опубликовал(а):  Шуваев Сергей Викторович

03 апреля 2011

Ни для кого не секрет, что вододородная энергетика продолжает оставаться наиболее вероятной альтернативой нефти и газу благодаря целому ряду преимуществ. Однако на практике исследователям довольно трудно найти материал, который, с одной стороны, мог бы достаточно прочно связывать водород для образования стабильной фазы, а с другой мог его с относительной легкостью выделять при небольшом повышении температуры. До недавнего времени считалось, что гидриды металлов (и, в частности, магния) не подходят для хранения водорода из-за относительно высоких энтальпий их образования. Однако наноразмерное структурирование может значительно дестабилизировать MgH2 (что приведет к уменьшению энтальпии образования) и улучшить кинетику поглощения водорода (за счет уменьшения длины диффузионного пробега).

Свое видение решения сложившейся проблемы представил на суд научной общественности коллектив ученых из университета Беркли (Калифорния), которые предложили использовать нанокристаллы магния, инкапсулированные в ПММА (полиметилметакрилат), защищающий нанокристаллы от окисления. Для этого исследователи смешали ди(циклопентадиенил) магния с нафталидом лития и ПММА в ТГФ (тетрагидрофуран), после чего в растворе методом "взрывной" нуклеации были выращены нанокристаллы магния в полимерной оболочке. Подбор подходящей полимерной матрицы был далеко не тривиален, поскольку высокой селективностью пропускания водорода обладает узкий круг материалов, и ПММА - один из немногих.

На основании исследования изотерм абсорбции ученые выяснили, что емкость полученного ими композита составила 5,97 % в пересчете на массу магния (что составляет 78,6 % от теоретической емкости магния). Если же рассчитать объемную емкость, то она превосходит таковую для сжатого воодорода (50 г/л против 30 г/л), что делает рассматриваемый композит привлекательной заменой баллонам с водородом.

Для доказательства того, что композит поглощает водород именно с образованием гидрида магния (а, например, не за счет сорбции) авторы статьи сняли спектры характеристических потерь энергии электронами (EELS), разрешенные по времени. При нулевом времени на спектрах хорошо различимы два пика, соответствующие чистому магнию и гидриду. С течением времени, интенсивность пика, соответствующего гидриду, постепенно падает, пока полностью не исчезнет спустя 300 с. Таким образом, можно с уверенностью утверждать, что водорода был запасен именно в форме гидрида.


Источник: Nature Materials



Комментарии
Л В А, 04 апреля 2011 01:07 
Балоны разны есть. Я видл и на 800атм, а если в имоголите хранить или аллофане скорее всего давления большого как и температуры для возгонки не потребуется.
На главной странице: "Высокая скорость поглощения кислорода и большой запасаемый объем заслуживают внимания". Это подозрительно.
Это первоапрельская шутка?
Шуваев Сергей Викторович, 04 апреля 2011 20:37 
Очепятка!
Я про другое.

Во-первых, магний способен реагировать со сложноэфирными группами, восстанавливая их. Это не говоря уж о нафталиде лития.

Во-вторых, при 200 градусах ПММА тупо плавится, и если он при этом начнёт пенится от выделяющегося водорода...

В-третьих - температура горения такого композита под 2000 градусов.

И так далее. В общем вопрос: кто пошутил?
Владимир Владимирович, 04 апреля 2011 21:51 
Наука пишет - бумага терпит!
Владимир Владимирович, 04 апреля 2011 21:56 
А самое удивительно-забавное, что кто-то ещё пытается упоминать про энтузиазм...
Пастух Евфграфович, 05 апреля 2011 11:35 
Энтузиазм - в смысле - "не отдых".

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Кристалл иодида свинца
Кристалл иодида свинца

Дистанционный лекторий ФНМ МГУ
Опубликованы приглашения на 4 интересные лекции онлайн лектория проекта дистанционного образования факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова на ближайшую неделю.

Евгений Кац: Перовскит, загадка названия и история открытия
28 мая 2020 г. в 18:00 мск. в рамках развития дистанционного образования ФНМ МГУ имени М.В.Ломоносова состоялась онлайн лекция известного ученого, профессора Евгения Каца (Ben-Gurion University of the Negev) "Перовскит, загадка названия и история открытия", который известен не только своими выдающимися научными достижениями в области химии твердого тела, углеродных наноматериалов, перовскитной фотовольтаики, но и большим вкладом в популяризацию науки.

М.Гретцель "The stunning rise of perovskite solar cells"
28 мая 2020 г. в 19:00 мск. в рамках развития дистанционного образования ФНМ МГУ имени М.В.Ломоносова состоялась онлайн лекция всемирно известного ученого, профессора М.Гретцеля (Федеральная политехническая школа Лозанны) "The stunning rise of perovskite solar cells".

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2020
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 16, 17, 18 и 19 июня 2020 г.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2020 году
коллектив авторов
2 - 5 июня пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии
Гудилин Е.А., Горбунова Ю.Г., Калмыков С.Н.
Отделение химии и наук о материалах РАН, а также химический факультет и факультет наук о материалах МГУ инициируют реализацию открытого образовательного проекта «Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии». В рамках проекта ведущие ученые, члены Российской и международных Академий, видные представители вузовской науки прочитают тематические образовательные лекции по химии, науках о материалах, современным подходам в биологии и медицине. Видеозаписи лекций будут размещены в открытом доступе и могут быть использованы ВУЗами в основной и дополнительной образовательных программах, а также для самоподготовки и мотивации студентов и аспирантов на будущие научные достижения.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.