Alüminyum Esaslı Nanogalvanik Alaşımlar
Alüminyum bazlı nanogalvanik alaşımlar , galvanik metal mikroyapılarının bir sonucu olarak su veya su içeren herhangi bir sıvı ile temas ettiğinde kendiliğinden ve hızla hidrojen gazı üreten bir nanoyapılı metal tozu sınıfına karşılık gelir . Kimyasallar, katalizörler veya harici olarak sağlanan güç yardımı olmadan oda sıcaklığında hızlı bir şekilde gerçekleşebilen bir hidrojen üretimi yöntemi olarak hizmet eder . [1] [2]
Özellikler
Alüminyum esaslı nanogalvanik alaşımlar, alüminyum, bir alüminyum alaşımı ve başka bir metal bileşiminin katodik dağılmış bir fazından oluşan bir anodik matris içeren galvanik mikro yapıları ile karakterize edilir . Bu diğer metaller kalay, magnezyum, silikon, bizmut, kurşun, galyum, indiyum, çinko, karbon veya bu metallerin bir karışımı olabilir. Bu alaşımlar katodik dispers faz galvanik çiftler oluşturduğunda hidrojen gazı üretiranodik matris ile ve sonuçta elde edilen galvanik metal mikro-yapı su veya su içeren herhangi bir sıvı ile temas eder. [1] nano galvanik çift olarak alüminyum ile anot ve diğer metal elemanın katot , hızlı bir şekilde, doğal oksit tabakasının oluşumu rahatsız ve sürekli olarak hidrolize taze alüminyum yüzeylerin ortaya çıkarır. [3] [4]
Katodik dağılma fazını oluşturan parçacıkların boyutu, 50 nanometreden daha kısa ila 1000 nanometreden daha az arasında değişebilir. Nanogalvanik tozların işlenmesi sırasında ilave sağlık tehlikesi gözlenmemiştir. Toz reaksiyonunun su ile yan ürünlerinin de toksik olmadığı bulunmuştur. [1] Performans açısından, alüminyum bazlı alaşımlar nanogalvanic 1.000 ml üretmek için gösterilmiştir. 1 gramdan daha az alüminyum gazı başına hidrojen gazı ve 1340 ml – 295 K ve 1 atm’de teorik verimin% 100’ü – tehlikeli veya maliyetli malzemelere veya ek işlemlere ihtiyaç duymadan 3 dakika içinde. [1] [5] Alüminyum bazlı nanogalvanik alaşımlar, yüksek enerjili bilyalı öğütme ile üretilebiliroda sıcaklığında veya düşük sıcaklıklarda ve standart sıcaklık, basınç ve nem seviyelerinde sabit kalır. [1]
2017 yılında ARL araştırmacıları, alüminyum bazlı nanogalvanik alaşım tozu saf suyla karşılaştırıldığında idrarla temas ettiğinde hidrojen üretim oranının neredeyse iki kat arttığını keşfetti . [6]
Tarih
Alüminyum bazlı nanogalvanic alaşımlar ARL Silah ve Malzeme Araştırma Müdürlüğü (WMRD) ait Metaller Şubesi araştırmacılar tarafından keşfedildi ABD Ordu Araştırma Laboratuvarı (ARL) alaşımlı yapısal malzemeler uygulamalar için tasarlanmış yeni bir nano yapılı alüminyum test sırasında erken 2010’lu yıllarda. Mikro sertlik deneyleri için metalografik cilalama sırasında , alüminyumun su ile temas ettiğinde ortadan kaybolduğunu fark ettiler ve kısa sürede işlemde hidrojen gazı oluşturduğunu fark ettiler. [2] [3] Alaşım tozu daha sonra enerji uygulamaları için yeniden konumlandırıldı. Alüminyum tozunu endüstriye lisanslamak için Haziran 2018’de buluş için bir patent başvurusu yapıldı. [7]2019 yılında, hidrojen yakıt şirketi H2 Power, LLC, otomobiller, kamyonlar, motosikletler ve diğer araçlar için otomotiv ve nakliye güç üretim uygulamalarını araştırmak için alüminyum bazlı nanogalvanik alaşımları kullanan özel bir lisans alan ilk şirket oldu. [8] 2019’dan itibaren ARL araştırmacıları, alüminyum bazlı nanogalvanik alaşımların üretim ve üretim sürecini geliştirmenin yollarını arıyorlar. [3] [9]
Kaynaklar
- ^ En üste atla:a b c d e Birleşik Devletler başvurusu 20190024216 , Anit K. Giri, Anthony J. Roberts, Billy C. Hornbuckle, Scott M. Grendahl, Kristopher A. Darling; Roberts, Anthony & Hornbuckle, Billy ve ark., ABD Ordusu Araştırma Laboratuvarı’na atanan 2019-01-24’te yayınlanan “Hidrojen gazı ve düşük sıcaklıkta işlenmesi için faydalı alüminyum bazlı nanogalvanik bileşimler”
- ^ En üste atla:a b McNally, David (25 Temmuz 2017). “Ordu keşfi yeni bir enerji kaynağı sunabilir” . ABD Ordusu . Erişim tarihi: 6 Ocak 2020 .
- ^ En üste atlayın:a b c Hames, Jacqueline (18 Eylül 2018). “Yeni nanomalzeme yeşil enerji çözümlerine zemin hazırlıyor” . ABD Ordusu . Erişim tarihi: 6 Ocak 2020 .
- ^ Matchar, Emily (28 Eylül 2017). “Ordu Bilim Adamları” İşemek “iktidara koymak” . Smithsonian Dergisi . Erişim tarihi: 6 Ocak 2020 .
- ^ Ordu Araştırma Laboratuvarı (19 Haziran 2018). “Ordu nanogalvanik alüminyum tozu keşfini lisanslamayı planlıyor” . Phys.org . Erişim tarihi: 6 Ocak 2020 .
- ^ McNally, David (13 Eylül 2017). “Ordu bilim adamları idrarda gücü keşfederler” . ABD Ordusu . Erişim tarihi: 6 Ocak 2020 .
- ^ ABD Ordusu CCDC Ordu Araştırma Laboratuvarı (16 Temmuz 2019). “Ordu hidrojen üretimi keşfi yeni endüstriyi teşvik edebilir” . ABD Ordusu . Erişim tarihi: 6 Ocak 2020 .
- ^ “ABD Ordusu Araştırma Laboratuvarı nanogalvanik alüminyum tozunu hidrojen üretimi için lisanslayacak” . Metal Katkı Üretimi . 13 Ağustos 2018 . Erişim tarihi: 6 Ocak 2020 .
- ^ “Nano alüminyum talep üzerine yakıt hücreleri sunar – sadece su ekleyin” . Yeni Bilim Adamı . 3 Ağustos 2017.
