18 лютого 2010

Результати дослідження хіміків із Національної лабораторії Лос Аламос, Тихоокеанської Північно-західної лабораторії і Національної лабораторії Аргонн показують, що при вилученні водню із кристалічного борану амонію спосіб упаковки кристалу має значення.
При нагріванні боран амонію вступає у багатостадійну реакцію, виділяючи водень, однак значна енергія, яка необхідна для цього процесу, знижує ефективність процесу. Було виявлено, що при упаковці борану амонію в мезопористий оксид кремнію для виділення водню потрібна менша енергія.
Недавно було продемонстровано, що новий метод - "функція розподілу атомних пар" може застосовуватися для вивчення впливу мезопористих матеріалів на інкапсульовані молекули. Цей метод дозволяє отримати значно більше інформації про природу нанофазних матеріалів, ніж інші методики.
Низка технічних об'єктів, розташованих віддалено від енергетичних комунікацій (антени дальнього комунікаційного зв'язку. Або резервні джерела живлення для екстрених ситуацій) тільки виграють від створення джерел живлення із тривалим часом дії. У той час як такі джерела живлення, робота яких ґрунтується на звичайних фізичних і хімічних системах, достатньо громіздкі, і не можуть застосовуватися повсюдно, водневі паливні комірки можуть вирішити проблему енергетичного дефіциту. Один із каменів спотикання у розробці таких систем полягає у відсутності систем контролю реакцій, які управляють вивільненням і запасанням водню.
Дослідники із трьох провідних лабораторій США почали свій пошук із експериментів по синхротронній рентгенівській дифракції порошків борану амонію (NH3BH3), введеного у мезопористий оксид кремнію MCM-41, розміри пор у якому становлять від 2 до 50 нанометрів. Експерименти дозволили отримати дифракційну картину борану амонію в температурному інтервалі 80-300 К. Потім для розшифровки даних, отриманих з допомогою рентгеноструктурного аналізу, застосували метод функції розподілу атомних пар. Як пояснює один із авторів дослідження, Том Отрі, функція розподілу атомних пар дозволяє отримати картину розподілу матеріалу на нанорівні, визначивши характер взаємодії між різними фрагментами суміші.
Було показано, що боран амонію переходить із молекулярно-кристалічної речовини із високою долею впорядкованості у аморфний стан при 270K. При цьому інкапсульований боран амонію не піддається структурній зміні, яка характерна для вільного борану при 225K.
Результати дослідження агрегату NH3BH3/SiO2 з допомогою функції розподілу атомних пар поряд із раніше отриманими даними, дозволяють передбачити, що упаковка із мезопористого оксиду кремнію може виявитися корисною для вивільнення молекулярного водню воденьвмісними молекулами, зменшуючи енергетичні затрати на здійснення цієї операції і дозволяючи отримати водень із високим ступенем чистоти.
Отрі і його колеги давно намагаються пристосувати мезопористий оксид кремнію і схожі за будовою матеріали в нових підходах для активації молекулярного водню. Активований водень може використовуватися для отримання високоякісного біопалива, конвертації вуглекислого газу у відновлюване паливо без застосування дорогих металокомплексних каталізаторів.
Ресурс: http://www.chemport.ru/datenews.php?news=2005