回复传感器视界:日本是早就研究氢能源的国家,然而氢能源并没有在日本广泛应用,一个是氢并不节能,因为制氢的污染一样严重,并且氢能源加氢设备的安全等级更高,意味着建造成本同样更高,一个够安全的等级的氢能源加氢站的建设成本就非常高,更别提氢的运输环节了。所以日本走不通的路,中国又要从走一遍吗?不做一下相关研究和成本核算吗?
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据麦姆斯咨询报道,近期,来自德国埃尔朗根—纽伦堡大学(Erlangen-Nürnberg,缩写:FAU)的Karl Mandel教授研究团队开发了一款新型氢传感器,可通过简单的颜色变化来判断是否存在具有潜在危险的氢气。该微米级传感器装置使用了所谓的超粒子(supraparticles),当氢气存在时会从紫色变为粉红色,利用其可以更容易地检测和定位燃气站、发电机和管道的氢泄漏,有助于防止氢气爆炸。 氢气作为一种可再生环保燃料,在能源转型过程中发挥着重要的作用。然而,它在空气中极其易燃易爆,并且其无色无味,难以被发现。目前,用于检测氢气的方式有很多,例如,光学式氢传感器往往通过纳米天线、光源、光纤和电子控制设备将光信号转换成可读响应,但是结构复杂。而“气致变色”氢传感器通常基于特定基材的薄膜制成,具有易导致脆弱的多层结构。 Karl Mandel教授团队提出了一种创新的设计策略,制备出一款可替代传统检测方式的氢传感器,该传感器的氢指示剂包含三种成分:二氧化硅纳米粒子、金钯(Au-Pd)纳米粒子和指示染料刃天青(resazurin)。研究人员将该三种成分混合在水分散液中,雾化形成小液滴,随后将其引入加热室,进行喷雾干燥。Karl Mandel教授团队的研究人员Jakob Reichstein解释道,当溶剂蒸发时,纳米粒子和刃天青分子被迫结合在一起,形成了一种介孔超分子框架的结构,这种结构可以让氢气等气体进入。