氢能社会
可储氢的生物质晶体
2019/10/15 15:49:42
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一些糖，一定剂量的酒精，少量的盐加上一潭水，这听起来似乎是为一个美好的夜晚准备的食谱，但是有一天，这些物质混合起来可以变成一种晶体，来储存燃料电池车中使用的氢气。
普通的容器不足以提供一辆燃料电池车所需要的储氢量，只有通过将氢冷冻至-250度以液态氢的形式储存，或者使用很大体积的容器来储存压缩氢气才能满足。
研究者们就此展开实验，在一种由金属离子连接碳，氢和氧构成分子链的笼状分子中储氢，这种金属有机构架（MOFs）只是微弱的连接着其包裹的氢原子，这样，只要稍稍加热，就可以重新获得氢气。
目前，MOFs都是从苯化合物中获得有机分子得到，这样不仅有毒而且难以生产。伊利诺斯州，埃文斯顿西北大学的Fraser Stoddart 和他的同事们发现了一种可以用简单易得的材料合成MOFs的方法。
Stoddart的笼状分子是立方结构，每一个面都由γ环糊精，葡萄糖链构成。这种含糖淀粉由细菌产生，用于许多食品和医药的添加剂—由此看来它是可食用的。
口感像饼干
“这种物质是可以在厨房中制作的，并且可以食用。” Stoddart说，“实验室一些尝过的人说它的口感让人联想到薄脆饼干。”
该研究小组还发现，葡萄糖链的对称性是制备这种储氢结构的关键。在酒精和水存在的条件下，葡萄糖在由钾或与其相似的一种金属离子构成的立方结构中聚集。除去酒精和水之后，形成的物质具有好的稳定性和比表面积。夸张点说，每克有1300平方米，相当于六个半网球场的大小。目前已经有人做了Roomier MOFs，但是Stoddart说，他是第一个用廉价的，随手可获的材料制作的人。
灵感来源于生物化学
Neil Marsh，安娜堡密歇根大学的一位生物化学家说，应用生物化工制备MOFs可以超越燃料储存。
对生物化学物质的结构研究可以使研究人员发现和设计出更好的材料，例如用于生产生物燃料的酶。他告诉New Scientist：“由MOFs产生的一些创意在生物系统的设计上也是很有吸引力的。”
