H 2指示劑 SP 的構建模塊、制造和形態(tài)表征：a) Au-Pd NP 和 b) SiO 2 NP 分散體的數碼照片和 TEM 顯微照片；c) 刃天青染料水溶液的數碼照片；d) 通過液滴蒸發(fā)（使用噴霧干燥作為工具）將 SP 制造成自由流動的紫色粉末的示意圖；e) SP 和 f) 其表面的 SEM 顯微照片。來源：先進功能材料（2022）。DOI: 10.1002/adfm.202112379

弗里德里希-亞歷山大大學 (FAU) 化學與藥學系的研究人員和熱加工技術系主任成功地使肉眼可見不可見的氫氣，以防止發(fā)生火災和爆炸的風險。他們研究的關鍵是超粒子，即一旦接近氫就會改變顏色的微小粒子。結果已發(fā)表在《先進功能材料》雜志上。

未來，希望使用可再生能源生產的“綠色”氫氣將成為可持續(xù)和氣候友好型能源經濟的關鍵組成部分。雖然我們看不到也聞不到氫氣，但它與空氣接觸時極易燃燒且極易爆炸。歷史事件，例如興登堡齊柏林飛艇的爆炸和最近挪威加氫站的爆炸，表明如果我們要建立可持續(xù)和安全的氫經濟，安全預防措施是多么重要。

為了提高處理氫氣時的安全性，FAU 的研究人員根據維爾茨堡弗勞恩霍夫硅酸鹽研究所 ISC 開發(fā)的概念，探索了創(chuàng)新氫氣傳感器所需的基本功能機制。以下研究人員參與了該項目：無機化學教授 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，理論化學教授；熱處理技術主席 Matthias Thommes 教授；和理論化學主席 Andreas Grling 教授。

氫傳感器甚至可以成功識別低濃度的氣體，例如，如果管道中有泄漏。由 FAU 研究人員設計的創(chuàng)新氫傳感器由稱為超粒子的微小粒子組成，無需電力或復雜設備即可使氫氣肉眼可見。超粒子的大小在 1 到 10 微米之間；一微米相當于千分之一毫米，并加入了紫色指示染料刃天青。當它們與氫接觸時，染料中的分子會發(fā)生反應并明顯改變顏色在兩個不同的階段。如果傳感器變成粉紅色，則表明氫氣泄漏了一次。如果氫氣仍在泄漏，并且傳感器與大量氫氣接觸，它會變成無色。即時反應使泄漏可見并允許實時發(fā)現它們。創(chuàng)新型氫傳感器的另一個優(yōu)勢是其體積小，這使其適用于多種不同的場景，例如管道涂層。

“我們對新粒子系統工作原理的深入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，在實際應用中實施它們，并為更安全的氫經濟做出貢獻，”解釋說該出版物的主要作者是 ECRC 研究助理 Simon Sch?tz 和 Mandel 集團研究助理 Jakob Reichstein。