弗里德里希-亞歷山大大學(xué)(Friedrich–Alexander University，F(xiàn)AU)化學(xué)和藥學(xué)系的研究人員和熱工藝技術(shù)主任成功地使肉眼可以看到不可見的氫氣，以防止火災(zāi)和爆炸的危險(xiǎn)。

　　他們研究的關(guān)鍵是超粒子(supraparticles)，即一接近氫就會(huì)變色的微小粒子。研究結(jié)果發(fā)表在《高級(jí)功能材料》雜志上。

　　未來，人們希望使用可再生能源生產(chǎn)的“綠色"氫成為可持續(xù)和氣候友好型能源經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵組成部分。雖然我們既看不見也聞不到氫氣，但當(dāng)它與空氣接觸時(shí)，它是高度易燃和極易爆的。

　　興登堡號(hào)(Hindenburg Zeppelin)爆炸和最近挪威氫燃料補(bǔ)給站爆炸等歷史事件表明，如果我們要建立一個(gè)可持續(xù)和安全的氫經(jīng)濟(jì)，安全措施是多么重要。

　　為了提高處理氫氣的安全性，F(xiàn)AU的研究人員基于Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC(Würzburg)開發(fā)的概念，探索了一種創(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 G?rling教授。

　　氫氣傳感器可以成功地識(shí)別出即使是低濃度的氣體，例如，如果管道中有泄漏。由FAU研究人員設(shè)計(jì)的創(chuàng)新氫氣傳感器由被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。

創(chuàng)新的氫氣傳感器由被稱為超粒子（supraparticles）的微小顆粒組成

　　超顆粒的大小在1微米到10微米之間；一微米相當(dāng)于一毫米的千分之一，含有紫色的指示染料resazurin。當(dāng)它們與氫接觸時(shí)，染料中的分子會(huì)在兩個(gè)不同的階段發(fā)生反應(yīng)并明顯改變顏色。

　　如果傳感器變成粉紅色，說明氫氣泄漏了一次。如果氫氣仍在泄漏，而傳感器接觸到大量的氫氣，它就會(huì)變成無色的。即時(shí)反應(yīng)使泄漏顯而易見，并允許實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)它們。

超粒子變色過程示意圖

　　這種新型氫氣傳感器的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是其體積小，這使得它適用于許多不同的場(chǎng)景，如管道涂層。

　　ECRC出版研究助理的主要作者Simon Sch?tz和曼德爾集團(tuán)的研究助理Jakob Reichstein說：

　　“我們對(duì)新粒子系統(tǒng)工作原理的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，將其應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活中，并為更安全的氫經(jīng)濟(jì)做出貢獻(xiàn)。"

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