莫莉·伯吉斯於2020年4月17日
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由伊利諾伊州西北大學領導的一個研究小組設計併合成了具有超高孔隙率和表面積的新材料，用於為燃料電池驅動的車輛儲存氫氣和甲烷。
這種設計材料是一種金屬有機框架，比傳統的吸附材料能在更安全的壓力下以更低的成本儲存更多的氫氣和甲烷。
領導這項研究的奧馬爾·法哈說:“我們已經為下一代清潔能源汽車開發了一種更好的車載氫氣和甲烷氣體儲存方法。”。
"為此，我們利用化學原理設計出具有精確原子排列的多孔材料，從而實現超高孔隙率。"
吸附劑是將液體或氣體分子結合到其表面的多孔固體。由於它的納米孔，一克西北材料的樣品表面積可以覆蓋1.3個足球場。
根據Farha的說法，新材料也可能是氣體存儲行業的一個突破，因為許多行業和應用需要使用壓縮氣體，如氧氣、氫氣、甲烷等。
氫和甲烷動力汽車目前需要高壓壓縮來運行。氫的壓力是汽車輪胎壓力的300倍。
開發新的吸附材料，能夠以更低的壓力在車上儲存氫氣和甲烷氣體，可以幫助科學家和工程師達到美國能源部開發下一代清潔能源汽車的目標。
為了實現這些目標，車載燃油箱的尺寸和重量都需要優化。這項研究中的高孔隙率材料平衡了氫氣和甲烷的體積和質量輸送能力，使研究人員更接近於實現這些目標。
“我們可以在金屬有機框架的孔隙中儲存大量的氫氣和甲烷，並以比目前燃料電池汽車所需的壓力更低的壓力將它們輸送到汽車的發動機，”法哈繼續說道。
西北大學的研究人員構思了他們的金屬有機框架，並與科羅拉多礦業學院的計算模型師合作，證實了這類材料非常有趣。
這項研究得到了美國能源部能源效率和可再生能源辦公室的支持。
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