安徽省空心纳米材料与储氢媒介基础研究获新进展
所属:科技新闻 日期:2011-08-03 点击次数:384 次
近期,在国家及省相关基础研究计划的培育和支持下,安徽省在合成空心纳米材料与储氢媒介等应用基础研究方面获得新的突破。
利用克根达尔效应(Kirkendall效应)合成空心纳米材料是近来纳米材料制备科学领域的一个热点。实验中利用克根达尔效应获得的产物的空心结构一般不超过500纳米。最近,合肥物质研究院采用水热法,成功获得了具有较大中空结构的空心十四面体的锰氧化物(Mn3O4, Mn5O8, Mn2O3)。结果显示,这种材料在电容器、药物输送和缓释、环境治理和催化等多个领域可以显著提高载带能力,具有广阔的应用前景。
氢能被视作连接化石能源和可再生能源的重要桥梁。在整个氢能系统中,储氢是非常关键的环节之一。早期关于储氢材料的研究大多集中在过渡金属、碱金属和碱土金属修饰的sp2型碳纳米材料上。近期,合肥物质研究院刘春生和曾雉小组利用全电子的第一性原理方法研究了过渡族金属Ti修饰的有限长sp杂化的碳原子链的储氢能力。结果表明,Ti原子通过与碳原子的d-p轨道杂化可以形成稳定的TiCn复合物,这种复合物吸附H2的数目依赖于碳链的类型。对于polyyne (n取偶数)和cumulene (n取奇数)型的碳链,Ti原子分别吸附五个和六个H2。提出C20富勒烯饱和TiC5的另外一端能够形成稳定的sp+sp2新型结构,其吸附H2的结合能为0.52 eV/H2。该研究结果为基于一维碳纳米材料设计高质量密度的储氢媒介提供了一种新途径。
( 来源:安徽省科技厅)