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1996年，美国上映了一部名叫《链式反应》的科幻影片，说的是芝加哥大学的一群明升体育app家，搞出了一种全新的能源技术，这种技术能够从水里提取出无穷无尽廉价而又环保的燃料。结果，当负责这个项目的明升体育app家，打算向外发布手机版时，一群蒙面杀手从天而降，炸毁了整个实验室，“水变油”技术灰飞烟灭。

 

13年后，原本只会在科幻片中出现的“水变油”技术变成现实，他的发明者同样是美国高校的一群明升体育app家。宾西法尼亚州立大学材料工程学教授克雷格·格兰姆斯和他在宾西法尼亚州立大学的同事们一起在学校的草地内，用二氧化钛纳米管(大约135 纳米宽，0.1毫米长)去催化水蒸气和二氧化碳，结果喜出望外地得到想要的结果——碳氢化物。

 

“这是一个相当艰难的项目，我们为此研究超过一年半，而且是在完全没有先例参考的情况下完成的。”格兰姆斯告诉记者，尽管在他之前，已经有明升体育app家提出了用二氧化钛纳米颗粒催化反应，但由于催化效果不明显，明升体育app家普遍认为这一研究没有任何价值。对此，格兰姆斯却提出不同观点。经过无数次的失败尝试，他发现当水蒸气和二氧化碳通过二氧化钛纳米管，同时引入氮气，另外在纳米管的表面负载了铜和铂的纳米颗粒，生成碳氢明升手机物的速度比以前快了20倍左右。

 

 

格兰姆斯教授带领的研究团共有12人，“水变油”项目只是整个研究项目中的一小部分，只有4人参与，和一般队伍庞大的科研团队相比，只能算一个“蚊型”团队。“我主管项目研发，研究员Oomman Varghese负责研发，他的助手研究生Thomas La Tempa，最后一个成员是擅长纳米管研究的Maggie Paulose。”

 

在开始“水变油”研究项目前，格兰姆斯发明了一种名叫“利用可见光分解水”的新技术，这为“水变油”提供了基础的技术保障。2007年7月，格兰姆斯在《纳米快报》(Nano Letters) 上发文称，由自动排列、垂直定向的钛铁氧化物纳米管阵列组成的薄膜，可在太阳光的照射下将水分解为氢气和氧气。

 

2008年夏天，格兰姆斯在宾西法尼亚州立大学进行实验。首先，他向钢管内通入二氧化碳和水蒸气，用纳米管薄膜覆盖住仪器的后部，然后在容器顶部安装石英窗户使阳光进入。随后，把这个封闭的仪器在天气好的时候放置在室外的校园内。“当阳光照射在纳米管上时，纳米管释放出高能量的载荷子，使得水分子分解为氢氧自由基和氢离子。二氧化碳分解后的产物——氧气、一氧化碳和氢气后，就反应生成了甲烷和水。”

 

“每克二氧化钛纳米管，大约每小时生成160毫升碳氢明升手机物。这个反应速率至少要快于先前在紫外线下得到的结果20倍。”格兰姆斯指出，在整个反应后期，铜和铂催化作用明显，但由于铂的价格昂贵，如何减少铂含量而使得催化效果不变，仍值得研究。

 

 

在《链式反应》中，杀手“香农博士”这样说：搞出“水变油”技术当然是好事，但当今社会的能源支柱是石油！如果“水变油”技术向外公布，所有的石油明升将会在一夜之间倒闭！美国的股市会在第二天崩盘！金融体系将会瘫痪！整个社会就会陷于骚乱！所以说，“水变油”技术必须被雪藏，等到石油耗竭时，才可以问世。

 

当记者问及格兰姆斯是否担心“水变油”技术对于能源行业的颠覆性影响，他的回答却颇为谨慎，他承认目前催化剂的效率仍然很低，“目前为止，我们还不具备拯救人类的能力”。

 

然而，格兰姆斯对未来的研究持乐观态度。他向记者讲述了他未来的三步计划：第一步是给纳米管安装感应器，让它更好地起到光导作用；再者，通过在纳米管的表面更平均地沉淀铜纳米颗粒；第三，使用实惠的太阳能光电板，这样一来，可以更长时间给薄膜照明。“结合其他一些改进，转化速率还能成倍提高。”

 

格兰姆斯还指出，“水变油”技术顺带提供给二氧化碳一个绝佳的处理方式。“我相信如果有一个集中的二氧化碳来源，就像煤电厂一样，这个生产工艺就能得到工业应用。”

 

瑞士洛桑联邦理工学校的物理明升手机家Michael Grtzel称这个结果是基础性的研究，它表明纳米管通过变化试验，能让“水变油”具备更高的转化效率。科罗拉多州葛尔登市的国家可再生能源实验室的电子明升手机家约翰·特纳也表示，这是很好的工作，很有明升体育app性。但他指出，处理二氧化碳，或许还有更好的方法。现在已有人通过工业生产，把二氧化碳变为合成气，而且可以在同一个生产过程中把合成气转化为液态碳氢化合物，而格兰姆斯的实验则需要依靠太阳光提供转换条件，这样一来，二氧化碳转换为碳氢化合物，就变成了间断性生产过程。