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    新科技可以讓氫氣變得可見

    發布日期: 2022-07-28
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      弗里德里希-亞歷山大大學(Friedrich–Alexander University,FAU)化學和藥學系的研究人員和熱工藝技術主任成功地使肉眼可以看到不可見的氫氣,以防止火災和爆炸的危險。

      他們研究的關鍵是超粒子(supraparticles),即一接近氫就會變色的微小粒子。研究結果發表在《高級功能材料》雜志上。

      未來,人們希望使用可再生能源生產的“綠色"氫成為可持續和氣候友好型能源經濟的關鍵組成部分。雖然我們既看不見也聞不到氫氣,但當它與空氣接觸時,它是高度易燃和極易爆的。

      興登堡號(Hindenburg Zeppelin)爆炸和最近挪威氫燃料補給站爆炸等歷史事件表明,如果我們要建立一個可持續和安全的氫經濟,安全措施是多么重要。

      為了提高處理氫氣的安全性,FAU的研究人員基于Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC(Würzburg)開發的概念,探索了一種創新氫氣傳感器所需的基本功能機制。

      以下研究人員參與了該項目:無機化學教授Karl Mandel博士;J?rg Libuda教授和界面研究與催化主席Tanja Bauer博士;Dirk Zahn教授,理論化學教授;熱處理技術主席Matthias Thommes教授;和理論化學主席Andreas G?rling教授。

      氫氣傳感器可以成功地識別出即使是低濃度的氣體,例如,如果管道中有泄漏。由FAU研究人員設計的創新氫氣傳感器由被稱為超粒子的微小粒子組成,無需電力或復雜設備即可使氫氣肉眼可見。


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    創新的氫氣傳感器由被稱為超粒子(supraparticles)的微小顆粒組成

      超顆粒的大小在1微米到10微米之間;一微米相當于一毫米的千分之一,含有紫色的指示染料resazurin。當它們與氫接觸時,染料中的分子會在兩個不同的階段發生反應并明顯改變顏色。

      如果傳感器變成粉紅色,說明氫氣泄漏了一次。如果氫氣仍在泄漏,而傳感器接觸到大量的氫氣,它就會變成無色的。即時反應使泄漏顯而易見,并允許實時發現它們。



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    超粒子變色過程示意圖

      這種新型氫氣傳感器的另一個優勢是其體積小,這使得它適用于許多不同的場景,如管道涂層。

      ECRC出版研究助理的主要作者Simon Sch?tz和曼德爾集團的研究助理Jakob Reichstein說:

      “我們對新粒子系統工作原理的了解將使我們能夠繼續優化超粒子,直到我們能夠充分發揮它們的潛力,將其應用于現實生活中,并為更安全的氫經濟做出貢獻。"

      

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