近日，美國德克薩斯大學達拉斯分校（UTD）化學家約翰·菲拉里斯、肯尼斯·巴爾庫斯以及因加·馬塞爾曼發(fā)明了一種薄膜，利用它可將氫氣與火電廠排放的其他廢氣分離開來，重新加以利用。美國能源部化石能源辦公室在過去3年內(nèi)共計撥款1000萬美元，幫助該校研究人員研制從火電廠廢氣中過濾氫氣，同時捕捉二氧化碳等溫室氣體的薄膜。
　　據(jù)悉，上述3名UTD專家在金屬有機物結構的基礎上發(fā)明了一種混合基膜（又稱“雜化膜”），它由晶體化合物與經(jīng)過特殊處理的金屬簇組成，金屬簇功能與分子篩類似，能通過化學反應轉化火電廠的部分廢氣，用于生產(chǎn)清潔燃料氫?；痣姀S在生產(chǎn)電力的同時會釋放二氧化碳等廢氣，而特制薄膜則能過濾其中的一些氣體，如氫氣。

　　現(xiàn)有的分子篩大多使用金屬鈀分離廢氣。鈀是一種稀有金屬，儲量少、價格高，同時在提煉鈀過程中還會產(chǎn)生大量二氧化碳，環(huán)境效益和成本效益都不理想，因此并不是廢氣分離的最佳選擇?；谶@些原因，美國能源部讓UTD研究小組負責尋找鈀的替代物，同時提高廢氣中氫的分離率，從而擴大美國國內(nèi)清潔能源的供應量。

　　菲拉里斯說：“我們這個研究小組中有多個領域的專家，是一個很有戰(zhàn)斗力的隊伍。”菲拉里斯本身是一位有機聚合物方面的專家，巴爾庫斯則擅長無機化學，馬塞爾曼博士在分析化學領域頗有建樹。菲拉里斯認為，擁有這些專業(yè)知識背景，可以幫助他們?nèi)斯ぶ圃斐鋈碌倪^濾膜，并對它們進行測試，了解它們的效率，世界上能做到這一點的工作團隊少之又少。眼下，他們已經(jīng)從聚合物著手，開始制造符合條件的薄膜。

　　從二氧化碳中分離氫氣并不容易，但實現(xiàn)煤炭清潔化卻必須做到這一點。巴爾庫斯表示，他們所開發(fā)的混合基膜試圖解決其他一些氣體過濾膜存在的缺陷，并避免生產(chǎn)金屬鈀的高昂成本以及環(huán)境破壞。

　　在解釋氣體過濾膜的工作原理時，巴爾克斯說：“舉一個淺顯易懂的例子，假設前一天晚上，你帶了一個充滿氮氣的氣球回家。但第二天早上，卻發(fā)現(xiàn)它已經(jīng)變癟，因為部分氮氣通過氣球表面的氣孔泄露了。我們所研制的薄膜就與氣球表面類似，但它們必須要高效、劃算、有韌性，同時承受火電廠內(nèi)的高溫、高壓。”

　　馬塞爾曼說，正在研發(fā)的薄膜由聚合物與混合基膜混合而成，而不是幾層薄膜組成的夾層結構?；旌辖Y構與夾層結構相比優(yōu)勢在于，它們在過濾氣體時效率更高，同時更好控制。