加州大学圣克鲁斯分校
氢气泡是由水与铝-镓复合物的反应产生的
鸣谢:Amberchan等人
铝是一种高活性金属，可以从水分子中剥离氧气，产生氢气
它在潮湿产品中的广泛使用不会造成危险，因为铝会立即与空气反应，形成氧化铝涂层，阻止进一步的反应
多年来，研究人员一直试图找到有效和经济的方法来利用铝的反应性产生清洁的氢燃料
加州大学圣克鲁斯分校的研究人员进行的一项新研究表明，一种容易生产的镓和铝的复合物可以产生铝纳米粒子，在室温下与水快速反应，产生大量氢气
镓在反应后容易回收再利用，这产生90%的氢气，理论上可以从复合材料中所有铝的反应中产生
“我们不需要任何能量输入，它会疯狂地产生氢气泡
我从未见过这样的事情，”UCSC化学教授Scott Oliver说
奥利弗和化学与生物化学教授巴克坦·辛格拉姆是2月14日发表在《应用纳米材料》杂志上的一篇新发现论文的通讯作者
铝和镓与水的反应早在20世纪70年代就为人所知，网上很容易找到相关视频
它之所以有效，是因为镓在室温以上是液体，可以去除钝化的氧化铝涂层，让铝与水直接接触
然而，这项新的研究包括几项创新和新颖的发现，可能会导致实际应用
氢气泡是由水与铝-镓复合物的反应产生的
鸣谢:Amberchan等人
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这项技术正在申请专利
辛加兰姆说，这项研究源于他与一名学生，合著者伊赛·洛佩兹的一次谈话，他看过一些视频，并开始在家里的厨房里实验铝镓制氢
“他没有用科学的方法做这件事，所以我安排他和一名研究生一起做一个系统的研究
我认为这将成为他测量不同镓铝比的氢气产量的一篇很好的毕业论文，”辛格拉姆说
以前的研究大多使用铝和镓的富铝混合物，或者在某些情况下使用更复杂的合金
但是辛格拉姆的实验室发现富镓复合材料的氢产量增加了
事实上，氢气产生的速度出乎意料地高，研究人员认为这种富含镓的合金一定有什么根本的不同
奥利弗认为，铝纳米粒子的形成可以解释氢气产量的增加，他的实验室拥有纳米合金表征所需的设备
使用扫描电子显微镜和X射线衍射，研究人员显示了铝纳米颗粒在3:1镓铝复合材料中的形成，他们发现这是制氢的最佳比例
铝-镓复合材料的扫描电子显微镜显示了镓基质中的铝纳米颗粒
鸣谢:Amberchan等人
在这种富含镓的复合材料中，镓既用于溶解氧化铝涂层，又用于将铝分离成纳米颗粒
辛加兰姆说:“镓分离纳米颗粒，防止它们聚集成更大的颗粒。”
“人们一直在努力制造铝纳米粒子，而我们正在正常大气压和室温下生产它们
" 制造这种复合材料只需要简单的手工混合
“我们的方法使用了少量的铝，这确保了铝作为离散的纳米粒子全部溶解到大部分镓中，”奥利弗说
“这产生了更大量的氢，与基于铝的量的理论值相比几乎是完全的
这也使得镓的回收更容易重复使用
" 该复合材料可以由容易获得的铝源制成，包括用过的箔或罐，并且该复合材料可以通过用环己烷覆盖以防止其受潮而长期储存
辛加兰姆说，尽管镓资源不丰富且相对昂贵，但它可以回收并重复使用多次而不会失去效用
然而，这一过程是否能被放大用于商业制氢还有待观察
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