新型橡胶材料使氢燃料更接近现实

美国加州理工学院的一个化学工程小组已经开发出一种橡胶材料,它能以最有效的形式净化氢,用于燃料电池和炼油德克萨斯大学奥斯汀分校

在2月3日的《科学》杂志上,本尼·弗里曼博士详细介欧洲杯线上买球绍了他的实验室是如何设计这种薄膜材料,并与北卡罗来纳州三角研究所(RTI)的同事们一起测试它的能力,成功地从二氧化碳和其他污染物中分离出氢气。

该膜材料是一种新型膜材料,具有优异的气体分离能力,可降低氢燃料汽车的氢净化成本。欧洲杯足球竞彩氢燃料电池被认为是未来行驶的汽车和其他设备的主要替代能源。这种膜材料还可以替代目前石化加工过程中昂贵的步骤,或者减少该步骤所需的能量。该膜在模拟石化工业提炼石油成分(原油和天然气)的常规条件下进行了测试。

化学工程肯尼斯·A·神户教授弗里曼说:“目前使用的氢气中,有相当一部分进入了炼油行业,用于提炼原油,生产汽油或其他产品,所以这种薄膜可以降低提炼成本。”

这种膜在结构和功能上都不同于以前的选择,其关键优势是允许氢在高压下保持压缩。这种轻量气体的压缩形式是加工化石燃料所必需的,并且可以作为燃料电池的可替换燃料。

弗里曼和研究生林海清在该校能源与环境资源中心弗里曼实验室设计了这种膜材料。

工程师和RTI的合作者劳拉·托伊和拉古比尔·古普塔测试了这种材料的扁平、圆盘状版本,以测试其在不同温度下分离不同氢气和二氧化碳气体混合物的能力。研究人员使用了工业氢气净化的三种常见温度:95华氏度、50华氏度和零下4华氏度。

新膜不仅比以前的膜更好地分离了这两种气体,而且在工业环境中出现了硫化氢和水蒸气等额外成分时也能做到。这种膜的工作效果非常好,它对二氧化碳的渗透性(在分离方面)是氢的40倍。

相比之下,目前的商用膜更有利于小分子氢的运输,而不是更大的二氧化碳分子。这一过程导致氢气被转移到低压环境中,在使用前需要对气体进行昂贵的再压缩。

由于聚合物材料的极性特性,这种新薄膜有利于更大的极性气体分子的输送,从而避免了这种再压缩步骤。欧洲杯足球竞彩以环氧乙烷为基础的极性、反选择性材料与极性气体(如二氧化碳欧洲杯足球竞彩)的相互作用要好于与体积较小、处于高压状态的非极性氢气的相互作用。

“膜更喜欢二氧化碳而不是氢,我们优化了这种亲和力,”弗里曼说。塑化(一种软化材料并使其膨胀的过程)也被发现可以改善较大的二氧化碳通过新膜的运欧洲杯足球竞彩动,以达到分离目的。一些公司已经表现出合作开发工业规模应用材料的兴趣。

http://www.utexas.edu

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