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- 研究人員開發(fā)了一種傳感器以使氫可見
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2022/3/25
H 2指示劑 SP 的構(gòu)建模塊、制造和形態(tài)表征：a) Au-Pd NP 和 b) SiO 2 NP 分散體的數(shù)碼照片和 TEM 顯微照片；c) 刃天青染料水溶液的數(shù)碼照片；d) 通過液滴蒸發(fā)（使用噴霧干燥作為工具）將 SP 制造成自由流動的紫色粉末的示意圖；e) SP 和 f) 其表面的 SEM 顯微照片。來源：先進(jìn)功能材料（2022）。DOI: 10.1002/adfm.202112379
弗里德里希-亞歷山大大學(xué) (FAU) 化學(xué)與藥學(xué)系的研究人員和熱加工技術(shù)系主任成功地使肉眼可見不可見的氫氣，以防止發(fā)生火災(zāi)和爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。他們研究的關(guān)鍵是超粒子，即一旦接近氫就會改變顏色的微小粒子。結(jié)果已發(fā)表在《先進(jìn)功能材料》雜志上。
未來，希望使用可再生能源生產(chǎn)的“綠色”氫氣將成為可持續(xù)和氣候友好型能源經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵組成部分。雖然我們看不到也聞不到氫氣，但它與空氣接觸時極易燃燒且極易爆炸。歷史事件，例如興登堡齊柏林飛艇的爆炸和最近挪威加氫站的爆炸，表明如果我們要建立可持續(xù)和安全的氫經(jīng)濟(jì)，安全預(yù)防措施是多么重要。
為了提高處理氫氣時的安全性，F(xiàn)AU 的研究人員根據(jù)維爾茨堡弗勞恩霍夫硅酸鹽研究所 ISC 開發(fā)的概念，探索了創(chuàng)新氫氣傳感器所需的基本功能機(jī)制。以下研究人員參與了該項(xiàng)目：無機(jī)化學(xué)教授 Karl Mandel 博士；J?rg Libuda 教授和界面研究與催化主席 Tanja Bauer 博士；Dirk Zahn 教授，理論化學(xué)教授；熱處理技術(shù)主席 Matthias Thommes 教授；和理論化學(xué)主席 Andreas Grling 教授。
氫傳感器甚至可以成功識別低濃度的氣體，例如，如果管道中有泄漏。由 FAU 研究人員設(shè)計(jì)的創(chuàng)新氫傳感器由稱為超粒子的微小粒子組成，無需電力或復(fù)雜設(shè)備即可使氫氣肉眼可見。超粒子的大小在 1 到 10 微米之間；一微米相當(dāng)于千分之一毫米，并加入了紫色指示染料刃天青。當(dāng)它們與氫接觸時，染料中的分子會發(fā)生反應(yīng)并明顯改變顏色在兩個不同的階段。如果傳感器變成粉紅色，則表明氫氣泄漏了一次。如果氫氣仍在泄漏，并且傳感器與大量氫氣接觸，它會變成無色。即時反應(yīng)使泄漏可見并允許實(shí)時發(fā)現(xiàn)它們。創(chuàng)新型氫傳感器的另一個優(yōu)勢是其體積小，這使其適用于多種不同的場景，例如管道涂層。
“我們對新粒子系統(tǒng)工作原理的深入了解將使我們能夠繼續(xù)優(yōu)化超粒子，直到我們能夠充分發(fā)揮它們的潛力，在實(shí)際應(yīng)用中實(shí)施它們，并為更安全的氫經(jīng)濟(jì)做出貢獻(xiàn)，”解釋說該出版物的主要作者是 ECRC 研究助理 Simon Sch?tz 和 Mandel 集團(tuán)研究助理 Jakob Reichstein。
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