科学家在制氢工艺中获得钻石

发布时间：2006/7/10 23:27:08

科学家们发现利用无烟煤制取和储存氢气的工艺末端会得到副产物纳米晶体钻石。

能源和生物环境工程的助理教授Angela D. Lueking表示：这个发现是源于氢气储存文献中记录的球磨研磨石墨的工艺，科研人员利用无烟煤来代替石墨，因为无烟煤来源丰富而且价格便宜。结果惊讶地发现煤气化是目前产氢的*经济的方法。

氢气作为一种汽车燃料的普遍应用使得许多科研人员都在研究廉价制取氢气的方法；其他的一些科研人员则在寻找一种安全运输和储存氢气的方法。Lueking所领导的科研小组就正在研究利用碳素材料储存氢气的方法，结果偶然地发现了制取并储存氢气的过程居然伴随着纳米晶体钻石作为副产物。

球磨研磨是将无烟煤颗粒泥浆以及环己烯和小钢球混合起来进行研磨，以便钢球可以连续地击打煤粒和环己烯，致使它们发生物理和化学变化。研究人员在*近一期《美国化学协会杂志》在线版上发表了他们的研究结果。Lueking称：球磨使煤浆获得了许多能量，在钢球每一次撞击煤浆的时候都会产生高压和高温，但是目前还没有具体地理解在这个过程中碳结构所发生的变化。与石墨实验不同，无烟煤实验在室温条件下就有氢气从混合物中逸出。Lueking对此感到很迷惑。氢气或者被具有紧密小孔结构的材料捕集，或者形成了一个新的碳结构。

为了了解球磨产物的结构，研究人员利用透射电子显微镜来研究这种微粒。研究人员所得到的是巴克钻石，一种被石墨层一样一层一层包围着的纳米晶体钻石。球磨过程看起来是一种更简单、更温和制取纳米晶体钻石的方法，尤其是巴克钻石。Lueking的科研小组希望一旦他们掌握了钻石的形成过程，就可以利用这个过程来增加钻石的产量。

宾夕发尼亚州的研究人员说：“这种结晶可能是由氢气诱发的，它可能是在球磨机内高温和高压的结果，也可能是我们提纯样品以供透射电子显微镜观察的结果，又或者是上述所有可能联合作用的结果。”

Lueking所领导的科研小组目前正在进行一系列的实验，包括着眼于来源于不同煤矿的无烟煤、不同的氢化物、尽力了解球磨机制、氢气的发展过程以及纳米晶体钻石和巴克钻石的形成过程。

该项研究受到了宾夕发尼亚州煤碳素制品奖金协会的资助。

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