一種新的甲烷儲存材料可加速天然氣驅(qū)動汽車的采用進(jìn)程。

如今，研究人員開發(fā)出一種能在低壓下儲存大量甲烷的新材料。如果他們能闡明如何大量生產(chǎn)這種材料，此項(xiàng)研究或許能加速大容量燃料箱的發(fā)展并且推動天然氣驅(qū)動汽車被更加廣泛地采用。

作為高壓箱的替代品，研究人員創(chuàng)建了各種像海綿一樣的多孔晶體材料。它們能在適度壓力下吸收甲烷并且在壓力減小時(shí)將其釋放。一種此類材料是由有機(jī)基團(tuán)連接的金屬原子構(gòu)成的金屬有機(jī)骨架（MOF）。其中，最好的一種吸附劑是由中國香港研究人員在1999年創(chuàng)建的名為 HKUST-1的MOF。研究證實(shí)，每立方厘米吸附劑能儲存180立方厘米甲烷氣體。這還不錯(cuò)，但仍達(dá)不到美國能源部（DOC）設(shè)定的目標(biāo)體積比（v/v）——263。

如今，DOE的目標(biāo)近在咫尺。由英國劍橋大學(xué)化學(xué)家David Fairen-Jimenez領(lǐng)導(dǎo)的研究人員提出了一種使 HKUST-1更加致密且將v/v增加至259的簡單方法，從而第一次基本上接近DOE的目標(biāo)。

“一切事情開始于實(shí)驗(yàn)室一名博士生犯下的錯(cuò)誤。”Fairen-Jimenez介紹說。該團(tuán)隊(duì)當(dāng)時(shí)正在嘗試各種將HKUST-1轉(zhuǎn)變成一種溶膠凝膠的配方。博士生Tian Tian使一批HKUST-1顆粒懸浮在基于乙醇的溶液中，并將溶液放進(jìn)離心機(jī)，以便把大多數(shù)溶劑“驅(qū)趕”出去。隨后，他計(jì)劃把容器放到微波爐中烘干，但無意中一個(gè)瓶子被落到真空罩下并在那里呆了一個(gè)晚上。這使得乙醇緩慢蒸發(fā)，而關(guān)鍵之處正在于此。第二天早上，Tian意識到，他留下的是高致密HKUST-1材料。對該配方作的一些調(diào)整，使研究人員得以制造出迄今最好的甲烷儲存吸附劑。該團(tuán)隊(duì)在日前出版的《自然—材料》雜志上報(bào)告了這一成果。