加州大学河滨分校
2013年，从弗吉尼亚州美国宇航局沃洛普斯飞行设施的中大西洋区域航天港(火星)发射的火箭
鸣谢:NASA/比尔·英格尔斯 根据加州大学河滨分校的最新研究，一种用于电动汽车电池的化学物质也可以为我们的太空飞行提供无碳燃料
除了减少排放，这种化学物质还比其他类型的火箭燃料有几个优势:更高的能量，更低的成本，并且不需要冷冻储存
氨硼烷是一种化学物质，目前被用于储存为电动汽车提供动力的燃料电池中的氢
UCR的研究人员现在明白了硼和氢的混合物是如何释放足够的能量来发射火箭和卫星的
“我们首次证明，在适当的条件下，除了电动汽车，氨硼烷也可以用来推动火箭，”UCR化学工程师、新研究的第一作者Prithwish Biswas说
他们的演示现已发表在物理化学杂志上
最常用的火箭燃料是基于碳氢化合物的，并且已知具有各种负面的环境影响
它们可以毒害土壤几十年，引发癌症，产生酸雨、臭氧空洞和二氧化碳等温室气体
相比之下，一旦燃烧，氨硼烷释放出良性化合物氧化硼和水
“它对环境的危害要小得多，”比斯瓦斯说
与碳氢化合物燃料相比，氨硼烷还释放更多的能量，潜在地导致成本节约，因为同样的飞行需要更少的氨硼烷
为了从燃料中释放能量并使燃烧能够进行，添加催化剂和氧化剂来为燃料提供额外的氧气
为此目的，燃料电池通常使用催化剂
它们提高了燃烧的速度，但在反应前后也保持同样的形式
“航天器在短时间内需要大量的能量，所以使用催化剂是不理想的，因为它不会为你提供所需的能量
马里兰大学化学博士潘卡伊·吉尔迪亚说:“这就像你油箱里的死物质。”
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学生和研究合著者，目前在UCR工作
氨硼烷分解的固有化学性质阻碍了其与大多数氧化剂反应时总能量的释放
然而，研究人员发现了一种氧化剂，它改变了这种燃料的分解和氧化机制，导致其总能量含量的提取
吉尔迪亚尔说:“这类似于使用催化转换器使碳氢燃料完全燃烧。”
“在这里，我们能够通过使用氧化剂本身的化学性质，在不需要催化剂的情况下，使化学物质燃烧得更完全，并增加整个反应的能量
" 除了产生不希望的副产品，一些火箭燃料还需要在冰点以下的温度下储存
吉尔迪亚尔说:“美国宇航局已经使用了密度非常低的液态氢。”
“因此，它需要大量的空间和低温条件来进行维护
" 相比之下，这种燃料在室温下是稳定的，耐高温
在这项研究中，研究人员创造了非常精细的纳米级硼烷铵颗粒，它可以在非常潮湿的环境中降解一个月
研究小组现在正在研究不同尺寸的铵硼烷颗粒在不同环境中老化的方式
他们还在开发将燃料颗粒包裹在保护涂层中的方法，以提高它们在潮湿条件下的稳定性
这项研究由迈克尔·R
扎卡里亚，UCR化学工程教授
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国防威胁减少局的大学研究联盟计划以及海军研究办公室
这些机构拨款帮助生产更清洁、更高效的飞行燃料
支持这项研究中的实验观察所需的量子化学计算是与UCR材料科学家Hyuna Kwon和Bryan M
黄
“我们已经确定了驱动这种燃料和氧化剂组合的基本化学成分，”比斯瓦斯说
“现在我们期待看到它在大规模应用中的表现
"
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