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

 

nano-Вулкан
nano-Вулкан

Продолжается прием статей в 11-й выпуск Межвузовского сборника научных трудов «Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов»
Продолжается прием статей в 11-й выпуск Межвузовского сборника научных трудов «Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов»

Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в конференции “ГРАФЕН: МОЛЕКУЛА И 2D КРИСТАЛЛ”
Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в конференции “ГРАФЕН: МОЛЕКУЛА И 2D КРИСТАЛЛ” 5-9 августа 2019 года в Новосибирске

I МОСКОВСКАЯ ОСЕННЯЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПЕРОВСКИТНОЙ ФОТОВОЛЬТАИКЕ
14-15 октября 2019 года состоится школа - конференция молодых ученых - I Московская осенняя международная конференция по перовскитной фотовольтаике (Moscow Autumn Perovskite Photovoltaics International Conference – MAPPIC-2019).

3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве
И.В.Яминский
Материалы лекции проф. МГУ, д.ф.-м.н., генерального директора Центра Перспективных технологий И.В.Яминского "3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве". 3D принтер, сканирующий зондовый микроскоп и фрезерный станок. Что общего между ними? Как конструировать их своими руками? Небольшой экскурс в практические нанотехнологии. Поучительная история о создании сканирующего туннельного микроскопа. От идеи до нобелевской премии за 5 лет. Взгляд в микромир – от атомов и молекул до живых клеток. Как взвесить массу одного атома? Вирусы и бактерии – наши друзья или враги? Медицинские приложения нанотехнологий – нанобиосенсоры для обнаружения биологических агентов.

Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники
В.А.Кецко
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. В сообщении даны материалы лекции д.х.н., в.н.с. ИОНХ РАН В.А.Кецко "Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники".

Лекции и семинары от ФНМ МГУ на Нанограде
Е.А.Гудилин
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. Ниже даны материалы лекций и семинаров представителя ФНМ МГУ проф., д.х.н. Е.А.Гудилина.

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!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
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.