Warstwy grafenu mogą rozwiązać problem magazynowania wodoru

Grafen stał się bardzo popularnym materiałem w ostatnich latach, głównie ze względu na swoje przewodnictwo, właściwości cieplne i optyczne, dzięki którym może znaleźć zastosowanie w wielu czujnikach i urządzeniach półprzewodnikowych.

Materiał nie przechowuje wodoru w swojej pierwotnej formie. Utleniając arkusze grafenu układają się one jeden na drugim tworząc strukturę wielopoziomowego parkingu. Warstwy są połączone ze sobą z zachowaniem przestrzeni pomiędzy nimi. Taki twór nazwano GOF (graphene-oxide framework) i jest on zdolny do przechowywania większych ilości wodoru.

Inspiracją do stworzenia GOF były metalowo-organiczne struktury, które również są wykorzystywane do magazynowania wodoru. Jednak GOF jest dość nowym odkryciem i jego właściwości są dopiero odkrywane.

GOF może przechowywać wodór w temperaturze 77°K w ilości odpowiadającej 1% jego masy przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym.

Zespół odkrył także pewne zależności pomiędzy temperaturą i absorpcją wodoru. W większości materiałów wykorzystywanych do magazynowania wodoru zależność ta polega na tym, że im temperatura jest niższa, tym więcej wodoru można przechowywać w strukturach. GOF zachowuje się zupełnie inaczej - wchłania wodór, jednak poniżej 50K zdolność wchłaniania już się nie zwiększa. Jest to tzw. temperatura blokowania i wodór nie jest uwalniany poniżej tej temperatury. Odkrycie to może okazać się bardzo ważnym elementem w procesie tworzenia ogniw paliwowych z użyciem grafenu.

www.physorg.com