Вашингтон, 21 апр - ИА Neftegaz.RU. Ученые из США создали сверхпористый твердый материал, который можно использовать в качестве основы для баков водородных или метановых автомобилей.
Об этом говорится в статье из научного журнала Science.
На каждый грамм своей массы новый металл-органический каркас может запасать по полграмма топлива - водорода или метана.
Материал позволит запасать огромные количества водорода и метана внутри пор металл-органических каркасов и поставлять их в двигатель автомобилей при значительно меньших давлениях, которые сейчас требуются для работы топливных ячеек подобных машин.
Это значительно поможет развитию «зеленых» автомобилей.
Один из разработчиков, химик из Северо-Западного университета в Эванстоне (США) О. Фарха отметил, что металл-органические каркасы (МОК) - полимерные материалы, которые состоят из ионов металлов и различных органических соединений.
Они похожи на пчелиные соты по своей структуре, благодаря чему обладают высокой пористостью и прочностью.
Катализаторы и фильтры на базе МОК уже применяются в промышленности для очистки воздуха от углекислого газа или водорода, а также для хранения этих газов.
Химики заметили, что размеры сот в подобных структурах могут меняться в широких пределах в зависимости от температуры среды, давления и других физических и параметров.
Ранее на основе этого свойства были созданы наночастицы, которые могут извлекать воду из воздуха, а также доставлять большие дозы антиоксидантов или лекарств в определенные клетки и ткани тела человека.
О. Фарха с коллегами решили, что эти свойства можно также использовать для создания таких систем хранения взрывоопасных газов, которые одновременно позволяли бы запасать большие их количества и при этом были бы безопасны для пользователей.
Ранее ученым не удавалось решить проблемы водородных или метановых авто.
Пытались решить их за счет различных пористых материалов, однако никому пока не удавалось сделать «твердые» баки достаточно вместительными, легкими и при этом безопасными.
Американские химики под руководством нобелевского лауреата Ф. Стоддарта смогли решить проблему.
Они изучали один из недавно открытых МОК, NU-1500, который является очень пористым материалом с шестиугольными сотами, состоит из органических соединений и ионов железа или хрома.
Опыты показали, что сам по себе NU-1500 способен хорошо поглощать водород и метан.
Увеличив размеры пор в МОК, добавив дополнительное углеродное кольцо в полимерную основу металл-органического каркаса, а также заменив железо на алюминий, ученым удалось получить новый материал - NU-1501 с рекордно высокой пористостью и способностью хранить большие объемы и массу метана и водорода.
Первые опыты с прототипами показали, что этот МОК хорошо поглощает оба газа при высоких давлениях, запасая примерно по полграмма топлива на каждый грамм своей массы.
Ученые надеются, что NU-1501 и его более совершенные версии помогут производителям авто на метане и водороде быстрее вытеснить машины на бензине и других видах нефтепродуктов.
Автор: А. Шевченко
