“我們不需要任何能量輸入，它就會瘋狂地産生氫氣。我從未見過這樣的東西，” UCSC 教授斯科特·奧利弗（Scott Oliver）說，他描述了一種新的鋁镓納米顆粒粉末，當把這種粉末放置在水中 —— 甚至是海水中時，就會産生氫氣。

上圖：UCSC 研究人員發現的一種新粉末可以傾倒在海水中，以迅速釋放其理論最大值的 90% 的氫。

鋁本身在水中會迅速氧化，從水中剝離氧，并釋放出氫作為副産品。不過，這是一個短暫的反應，因為在大多數情況下，金屬很快就會形成一層極其薄的氧化鋁塗層，将其密封起來，反應也就停止了。

但加州大學聖克魯茲分校的化學研究人員表示，他們已經找到了一種經濟有效的方法來保持這一反應。人們早就知道镓可以去除鋁氧化物塗層，并使鋁與水接觸，以繼續反應，但之前的研究發現鋁重組合的效果有限。

所以，當化學/生物化學教授巴克森·辛加拉姆（Bakthan Singaram）發現學生伊賽·洛佩斯（Isai Lopez）采用鋁/镓制氫的時候，也并未覺得有什麼特别的地方。辛格拉姆說：“他的研究方法不科學，所以我讓他和一名研究生一起進行系統研究。我認為，對他來說，測量不同比例的镓和鋁産生的氫會是一篇很好的畢業論文。”

而當伊賽·洛佩斯決定将實驗擴展到測試重镓混合物時，事情開始變得有趣。氫氣産量激增，研究小組開始試圖弄清楚，為什麼這些混合物的行為會有如此根本的不同。

經過電子顯微鏡和X射線衍射的研究，他們意識到，最有效的混合物，三份镓和一份鋁，确實會出現一些較低比例下沒有的東西。镓不僅會溶解氧化鋁，還會導緻鋁分離成納米顆粒，并使它們保持分離。

巴克森·辛加拉姆教授說：“镓分離了納米顆粒，并阻止它們聚集成更大的顆粒。人們一直在努力制造鋁納米顆粒，而我們卻在正常大氣壓和室溫條件下生産了它們。”

由于鋁被如此精細地分離，它的表面積最大化了，與水的反應也非常高效，對于給定數量的鋁，抽出的氫的理論最大量的90%。在ACS納米材料雜志上發表的一項研究中，研究人員報告說，當他們将一克镓-鋁合金放入水中時，可以迅速釋放130毫升的氫。

值得注意的是，水源也不需要是純淨的。

上圖：一份廢鋁與三份镓混合，形成最佳的鋁镓混合物。

研究報告寫道：“任何可用的水源都可以使用，包括廢水、商業飲料，甚至海水，不會産生氯氣。”

但是，镓很貴。為此，研究人員表示，在工藝結束時，它可以完全回收，并與新鋁一起使用，以制造出更多這種非凡的産氫合金。事實上，合金的制造本身是極其容易的，人們隻需将镓和鋁（包括用過的鋁箔或易拉罐）按正确的比例手動混合在一起即可。

斯科特·奧利弗教授說：“我們的方法使用了少量的鋁，這确保它能以離散的納米顆粒的形式溶解到大部分镓中。這會産生更多的氫，與基于鋁量的理論值相比，幾乎是完全的。它還使镓回收更容易重複使用。”

該團隊已經為該工藝申請了專利，并開始研究如何将其商業化。

那麼我們在這裡看什麼呢？嗯，它實際上是一種儲存和釋放氫氣的固态方式 —— 值得注意的是，這是我們曾經了解到的第三種儲氫粉末。在脫碳過程中，氫是一種重要的燃料，在某些應用中是必要的，但衆所周知，将其壓縮成氣體或低溫凝結成液體用于存儲和運輸是非常困難和昂貴的。

另一方面，儲氫粉末更容易處理，也更便宜，這可能會極大地改變使用氫氣的成本，從而使新的應用變得可行。這就是為什麼 Deakin 的機械化學球磨工藝和 EAT 的 Si 矽粉如此重要的原因。

這也是為什麼 UCSC 的進步如此重要的原因。這個東西聽起來非常容易制造，甚至更容易用于生産氫氣。如果儲存在環己烷氣體中，它至少可以儲存和運輸三個月。它能在海水中工作的事實非常重要，獲得清潔的水并不容易。事實上，镓可以被收集并回收到生産過程中，這将有助于降低成本。事實上，反應是在常壓和溫度下進行的，這意味着，在整個操作的尖端，你可以使用更少的設備，而實際上你需要氫氣。

那麼它是如何與其他兩種粉末相媲美的呢？根據提供的數據，我們至少可以做個猜測。如果你把這些東西當作氫氣儲存介質，那麼關鍵的指标可能是質量分數：對于給定質量的粉末，你能排出多少氫？那麼，如果一克镓鋁粉産生 130 毫升或 5.4 毫摩爾的氫氣，那麼氫氣的重量為 0.00544 克。

這是0.544%的質量分數。真的，沒什麼大不了的；EAT的Si 粉末可能是目前階段最受歡迎的物質，至少在這個指标上，聲稱其質量分數為13.5%。當然，當你談論商業能源運輸和釋放循環時，還有許多其他考慮因素（特别是對水質不太挑剔的因素），因此這種新粉末肯定還有機會做出貢獻。

這項研究發表在ACS納米材料雜志上。

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