美化學(xué)家研發(fā)出一種能夠將氫從煤炭中分離出來(lái)的濾膜
2014-05-11 19:20:15
admin
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據人民網(wǎng)環(huán)保頻道2010年3月12日訊 美國德克薩斯大學(xué)達拉斯分校（UT Dallas）的三位化學(xué)家花費三年時(shí)間，研發(fā)出一種能夠將氫從煤炭中分離出來(lái)的濾膜。為此，美國能源部化石能源局（DOE Office of Fossil Energy）獎勵這三位科學(xué)家一百萬(wàn)美元。（1美元約合6.83元人民幣）
三位教授分別時(shí)約翰·法拉利斯（John Ferraris）、肯尼斯·鮑克斯（Kenneth Balkus）和英加·穆瑟曼（Inga Musselman）。他們制造出的混合矩陣濾膜基于金屬－有機框架物（Metal-Organic Frameworks）的一種晶體狀的混合物，使用了特制的金屬串作為分子過(guò)濾器或者濾網(wǎng)。這些過(guò)濾器可從煤電廠(chǎng)排放氣體中轉化出氫氣，作為清潔能源。
現有的過(guò)濾器用鈀元素分離瓦斯。鈀是一種稀有昂貴的金屬，其提煉過(guò)程中會(huì )釋放大量二氧化碳。因此，美國能源部委托法拉利斯的團隊尋找替代品，并改善氫的制造過(guò)程，從而滿(mǎn)足家庭的清潔能源需要。
“團隊智慧是研究的驅動(dòng)力所在，” 有機聚合體化學(xué)家法拉利斯說(shuō)?！磅U克斯博士是無(wú)機化學(xué)專(zhuān)家，而穆瑟曼博士是資深的分析化學(xué)師。不同的研究背景幫助我們制造和測試新的濾膜，并分析了它們的效果?！?BR> 法拉利斯說(shuō)，他們的研究始于聚合體分離器。煤炭產(chǎn)能過(guò)程中會(huì )排放二氧化碳和其他氣體，經(jīng)過(guò)分離可產(chǎn)生氫。法拉利斯說(shuō)：“從二氧化碳中分離出氫氣十分困難。但是這可以*大程度地清潔煤炭，同時(shí)還能提供氫氣，滿(mǎn)足其他能源需求?！?BR> 鮑克斯表示，他們在研發(fā)的新金屬－有機框架物將克服現有氣體濾膜的缺陷，避免出現收集和制造鈀的過(guò)程中的高成本和環(huán)境污染。他說(shuō)：“想象一個(gè)氦氣球。它開(kāi)始是膨脹的，但是當氦氣從氣球表面的小孔泄漏出去，它會(huì )沉到地上。我們研究的濾膜有相同的功能，但是必須有效、性?xún)r(jià)比好、靈活，還要能承受煤電廠(chǎng)極端的溫度和壓強?！?BR> 穆瑟曼說(shuō)，該濾膜是聚合體和金屬－有機框架物的混合，而不是濾膜簡(jiǎn)單的層層疊加。用混合取代疊層的優(yōu)勢在于濾網(wǎng)運作更高效，而且能更穩定地覆蓋整個(gè)表面。穆瑟曼說(shuō)：“我們想要制造標準化的濾膜。我們正使用一種特制的聲學(xué)混頻器，將材料均一地分布到濾膜上?！?BR> 達拉斯分校稱(chēng)，這三個(gè)人的團隊已經(jīng)合作了16年多，研究方向主要是用化學(xué)手段清潔煤炭。去年他們從美國能源部和國家科學(xué)基金會(huì )（National Science Foundation）分別獲得了30萬(wàn)美元的資助。
“風(fēng)能、太陽(yáng)能和其他可再生能源是未來(lái)，”法拉利斯說(shuō)，“但幾十年后這些能源才能取代煤炭。如果我們的研究成功，現有的煤電廠(chǎng)就能與清潔能源技術(shù)的發(fā)展同步了?！?/tr>