| www.rdmag.com

Графен є ідеальним фільтром для отримання чистого водневого палива

Учені з Манчестерського університету, з’ясували що графен, матеріал абсолютно непроникний для всіх газів і рідин, дозволяє досить легко проходити крізь свою однослойную кристалічну решітку протонам, тобто позбавленим електронів ядрам атомів водню. Така властивість може зіграти величезну роль в області розробки нових паливних елементів та інших технологій, в яких використовується водень, і які вимагають використання дорогих спеціальних молекулярних фільтрів.



Група, очолювана сером Андрієм Гейм, перевірила, чи здатна графенову плівка пропускати крізь себе протони. Результати деяких теоретичних розрахунків вказували на те, що протони також не зможуть проходити крізь графен, відбиваючись від поверхні назад в простір. Незважаючи на настільки песимістичні прогнози, дослідники все ж провели експерименти і з подивом виявили, що протони пронизують графенових плівку відносно легко, і ця їхня здатність збільшується ще більше при підвищенні температури або в присутності каталітичних платинових наночасток на поверхні графену.

Дане відкриття робить графен і нітрид бору, "одноатомний" матеріал з подібно графену структурою, дуже перспективними матеріалами для виготовлення протонних мембран, які пропускають тільки атомарний водень, які є важливою частиною високоякісних паливних елементів, здатних працювати протягом тривалого часу. Без таких мембран активні поверхні паливних елементів, покриті каталитическими складами, досить швидко забруднюються різними домішками, що знаходяться в паливному газі, і якщо не виходять з ладу повністю, то вельми чутливо втрачають в ефективності.

Вчені також продемонстрували, що графенові протонні мембрани можуть використовуватися для виділення водню з складу вологого повітря, в якому він завжди знаходиться в невеликих кількостях. Така можливість дозволить створювати портативні електричні генератори, які працюватимуть на повітрі в буквальному сенсі цього слова. "Коли ми знаємо, як це все має працювати, то створити установку досить просто" - розповідає Марсело Лосада-Ідальго (Marcelo Lozada-Hidalgo), аспірант з Манчестерського університету, - "Ми поміщаємо газ зводнем з одного боку мембрани, подаємо на мембрану відповідний електричний потенціал, і збираємо з іншого боку найчистіший водень, який може бути спалений на поверхні каталізатора паливного елементу ".

"У своїх дослідженнях ми працювали з маленькими мембранами, отримуючи крихітні кількості водню. Але це лише тільки початкова стадія використання нашого відкриття, яке повинне привернути увагу фахівців в даній області" - розповідає доктор Шенг Ху (Dr. Sheng Hu), - "Все це виглядає вкрай простим і досить багатообіцяючим. А завдяки тому, що графен зараз вже навчилися робити листами, площею в квадратні метри, появу "комбайнів", що збирають водень з повітря , слід очікувати в недалекому майбутньому, хоча для цього і доведеться виконати чималу роботу ".
Рекомендувати цей матеріал
X




забув пароль

реєстрація

X

X

надіслати мені новий пароль