“Hydrogenografie voor onderzoek en de waterstofeconomie”
Aanvang: 20.00 ( 08 januari 2013 )
Spreker: Prof. dr. R. P. Griessen
Titel: “Hydrogenografie voor onderzoek en de waterstofeconomie”
In 1996, vonden wij dat dunne lagen van yttrium of lanthaan een overgang van
spiegelend naar transparant vertonen wanneer ze in contact komen met
waterstofgas 1. De lagen worden weer spiegelend wanneer de waterstof wordt
weggepompt. Niet alleen hun optische maar ook hun elektrische eigenschappen
veranderen spectaculair gedurende het contact met waterstofgas. Sindsdien zijn
andere schakelbare spiegels uitgevonden die geen zeldzame aarden bevatten,
maar magnesium, nikkel of titaan. Het bijzondere van deze materialen is dat ze
naast transparant en spiegelend ook een derde optische toestand, de ‘zwarte’
toestand 2 vertonen. Ze reflecteren dan weinig licht en laten geen licht door. Dit
gedrag is fysisch zeer intrigerend aangezien de zwarte films nog steeds metallisch
zijn: een metaal hoort immers spiegelend te zijn ! De overgang van spiegelend
naar zwart absorberend biedt zeer interessante mogelijkheden voor coatings in
zonnecollectoren en smart windows, achteruitkijkspiegels in auto’s en voor optische
waterstofsensoren. Nog belangrijker is dat het feit dat de opname van waterstof in
metalen optisch waarneembaar is tot de ontwikkeling heeft geleid van een zeer
krachtige combinatorische onderzoekstechniek, hydrogenografie3 , 4 , die het o.a.
mogelijk maakt duizenden waterstofopslag materialen simultaan te meten. Dit is
belangrijk voor de ontwikkeling van compacte en lichte energie-opslagsystemen en
waterstofzuiveringmembranen5, twee essentiële ingrediënten van een toekomstige
waterstof economie.
1 J.N. Huiberts, et a.: Yttrium and lanthanum hydride films with switchable optical properties, Nature 380 (1996) 231-234
2 W. Lohstroh, et al: Self-organized layered hydrogenation in black Mg2NiHx switchable mirrors. Phys. Rev. Lett. 93 (2004)
197404
3 R. Gremaud et al: Hydrogenography: An optical combinatorial method to find new light-weight hydrogen storage materials.
Advanced Materials 19 (2007) 2813-2817
4 A. Baldi, et al: Destabilization of the Mg-H system through elastic constraints, Phys. Rev. Lett. 102 (2009) 226102
5 A. Remhof, et al: Refraction and reflection of diffusion fronts, Phys. Rev. Lett. 90 (2003) 145502