氫蘊(yùn)含巨大潛力，可用作可再生能源。它驚人地豐富，是宇宙中最豐富的元素，而且環(huán)保，用于燃料電池，只排放水。不幸的是，儲(chǔ)存和運(yùn)輸氫供個(gè)人使用，是一個(gè)重大的工程挑戰(zhàn)。
現(xiàn)在，達(dá)拉斯（Dallas）得克薩斯大學(xué)（University of Texas）和華盛頓州普爾曼（Pullman）華盛頓州立大學(xué)（Washington State University）的一組研究人員，做出了違反直覺(jué)的發(fā)現(xiàn)，他們發(fā)現(xiàn)，鋁稍作改進(jìn)，就可以分解和捕捉單個(gè)氫原子，從而有望制成強(qiáng)大而便宜的燃料儲(chǔ)存系統(tǒng)。
在自然界中，兩個(gè)氫原子相遇，就會(huì)結(jié)合起來(lái)，形成個(gè)非常穩(wěn)定的分子（H2）。然而，氫分子的存儲(chǔ)必須采用高壓，而且要在極低的溫度，這是不切實(shí)際的，因?yàn)槟闶且?qū)動(dòng)車(chē)輛，或給家庭供電。一個(gè)更好的解決辦法是找到一種材料，要有易于維護(hù)的溫度和壓力，可以有效存儲(chǔ)單個(gè)氫原子，并在需要時(shí)釋放它們。
這個(gè)工藝的第一步是氫的活化，就是打破連接兩個(gè)氫原子的化學(xué)鍵，通常的做法是使氫分子暴露于一種催化劑。目前，現(xiàn)有的最佳催化材料都包含所謂的“貴金屬”（如鈀金和鉑金）。這些元素可以有效地活化氫，但很稀缺，昂貴得令人生畏，難以廣泛使用。
為了找到一種同樣有效但較便宜的替代方法，達(dá)拉斯得克薩斯大學(xué)的首席研究員伊夫J.?沙巴爾（Yves J. Chabal），以及華盛頓州立大學(xué)的散坦努?喬德赫瑞（Santanu Chaudhuri）確定了一種潛在的氫活化新方法，這種方法有一個(gè)額外的優(yōu)勢(shì)，就是可以作為有效的氫存儲(chǔ)介質(zhì)。他們提出的系統(tǒng)采用的是鋁，這是一種豐富的惰性金屬，在正常情況下，不與氫分子發(fā)生反應(yīng)。
關(guān)鍵是要挖掘鋁的潛力，研究人員推測(cè)，需要在表面浸漬其他一些金屬，以有利于催化反應(yīng)。在這種情況下，研究人員測(cè)試了鈦（titanium），鈦很豐富，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)貴金屬，而且只是很少量地用于制備摻鈦鋁合金表面。
采用嚴(yán)格控制的溫度和壓力，研究人員研究了鋁表面，特別是在鈦原子附近的跡象，因?yàn)橹甘酒髡f(shuō)明有催化反應(yīng)發(fā)生?！按_鑿證據(jù)”見(jiàn)于一氧化碳（CO）光譜特征（spectroscopic signature），它被添加到系統(tǒng)中，有助于確定氫活動(dòng)區(qū)域。如果氫原子存在，那么，在催化金屬中心束縛的一氧化碳所吸收的光，波長(zhǎng)就會(huì)變短，這就說(shuō)明這種催化劑在起作用。
“我們結(jié)合一種新的基于紅外反射吸收的表面分析方法，以及基于第一種原則的預(yù)測(cè)模型，分析催化效率和光譜響應(yīng)，其中，一氧化碳分子用作探測(cè)劑，用于識(shí)別氫活化，采用的單晶鋁表面包含催化摻雜劑，”喬德赫瑞說(shuō)。
他們的研究顯示，在摻鈦區(qū)域，一氧化碳的紅外特征轉(zhuǎn)變?yōu)檩^短的波長(zhǎng)，即使在非常低的溫度下也是這樣。這種“藍(lán)移”（blue shift）跡象，說(shuō)明氫原子正在產(chǎn)生，就在鋁表面催化中心周?chē)?/P>
作為氫存儲(chǔ)系統(tǒng)的一部分，鋁催化劑具有其他的優(yōu)勢(shì)，勝過(guò)更昂貴的金屬。如果這樣的技術(shù)進(jìn)步可以提供一條途徑，使鋁與氫結(jié)合起來(lái)，形成氫化鋁（這種穩(wěn)定固體的構(gòu)成比例是一個(gè)鋁原子配三個(gè)氫原子），并把氫氣儲(chǔ)存為一種高密度固態(tài)物質(zhì)，那么，開(kāi)發(fā)實(shí)用燃料系統(tǒng)的關(guān)鍵一步就可以實(shí)現(xiàn)。
鈦可以進(jìn)一步推進(jìn)這一過(guò)程，因?yàn)樗兄阡X氫結(jié)合，形成氫化鋁。如果用作一種燃料存儲(chǔ)設(shè)備，氫化鋁就可以釋放它儲(chǔ)存的氫，只需要提高它的溫度。
“雖然鈦可能不是最佳的催化中心，用于完全可逆的氫化鋁形成，但是，結(jié)果首次證明，摻鈦鋁合金可激活氫，采用的方式可媲美昂貴而不太豐富的金屬催化劑，比如鈀和其他近地表合金，它們都包含類(lèi)似的貴金屬和雙金屬類(lèi)似物，”喬德赫瑞解釋說(shuō)。
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