據我國氧氣瓶行業投資分析，近日，南丹麥大學的研究者們合成了一種新的晶體材料，可以結合併存儲高濃度的氧氣，然後在需要時釋放存儲的氧氣。相關研究論文發表在《化學科學》上。現對2015年我國氧氣瓶行業投資前景分析。

　　南丹麥大學物理、化學和藥學系的克里斯汀·麥肯齊教授及博士後喬納斯·桑德博格完成了材料的設計與合成，他們在雪梨大學的同事則參與完成了需要特殊測量儀器進行的氣體吸收測量工作。一桶(10升)這樣的材料就足可以吸附一個房間內的所有氧氣了。

　　在大多數情況下，空氣中21%的氧氣濃度就足夠我們呼吸了。但有時我們需要更高濃度的氧氣：例如肺病癌患者必須攜帶沉重的氧氣瓶，汽車燃料電池也需要可控的氧氣供應。也許在今後，太陽能驅動的「可逆」燃料電池也將問世，這些設備需要我們把氧和氫分離開，然後再混合它們來產生能量。

　　「在實驗室中，我們觀察到了這種該材料如何從我們周圍的空氣中吸附氧氣。」麥肯齊介紹說。這種新材料是一種晶體，利用X射線衍射技術，研究者觀察了其充滿或者完全釋放氧氣後，材料內部原子的排列情況。

　　「儘管它是通過選擇性化學吸附來結合氧氣的，但反應過程並不是不可逆的。這種材料既是一個氧感受器，也是一個氧存儲器，我們可以利用它結合、存儲並運輸氧氣，就像一個結實的人工血紅蛋白。」麥肯齊說，「另一件有趣的事是，這種材料能夠多次吸收和釋放氧，而不影響性能。就如同把一塊海綿放入水中，再把水擠出來，這個過程可以反覆多次。」

　　一旦該材料吸附氧氣後，氧氣可以一直存儲在材料中，到需要的時候再釋放出來。需要釋放氧氣時，可以緩慢加熱材料，或者把它放在低氧分壓的環境中。「當我們對材料進行加熱，或者將其放置在真空中時，它會把氧氣釋放出來。我們現在想知道光是否也可以讓該材料釋放出氧氣。如果可以，將會在人工光合作用領域具有很好的應用前景。」麥肯齊說。

　　該新材料的關鍵部分是結合在一種特殊有機分子上的鈷元素。麥肯齊指出：「鈷使得新材料具有了能夠從周圍環境吸附氧氣得的分子和電子結構。這種機理在需氧生物身上研究得很透徹：人類和很多其他生物通過鐵元素進行呼吸，而其它動物，例如螃蟹和蜘蛛，則是依靠銅元素。少量的金屬元素對氧氣的吸附很重要，因此實際上，我們對於鈷元素在新材料吸氧過程中所發揮的作用也並不感到驚奇。」

　　氧氣瓶行業市場調查分析報告顯示，根據大氣的氧含量、溫度和壓力等因素，該材料吸附其周圍氧氣所需要的時間從幾秒、幾分鐘、幾小時到幾天不等。不同形態的材料吸附氧氣的速度也不同。正因為如此，人們可以有針對性地設計材料，以滿足不同環境下，吸附和/或釋放氧的需要。比如，把這種材料按照特定的順序安裝在面罩上，或許就可以在沒有氣泵或高壓設備的情況下，讓佩戴者直接獲取空氣中的氧氣了。「這種材料在氧飽和的條件下可以與加壓後的純氧氣瓶相媲美——而且它存儲的氧氣是氧氣瓶的三倍。」麥肯齊說，「這點對於需要攜帶沉重氧氣瓶的肺病患者來說可能很有價值。同樣，潛水員也可以用這種材料替代氧氣瓶，只需帶一點兒這種材料就可以進行潛水了。」