Sebuah tim yang dipimpin oleh DESY sedang menjajaki metode alternatif penyimpanan hidrogen; Supernetworks nanocluster diklasifikasikan inframerah

Para peneliti yang dipimpin oleh Andreas Stirl di Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) telah meletakkan dasar untuk metode penyimpanan hidrogen alternatif, Pemanfaatan Jaringan nanocluster paladium dengan biji iridium dengan diameter cluster 1,2 nm. Tim, yang juga termasuk peneliti dari Universitas Cologne dan Hamburg, mempublikasikan temuannya di jurnal ACS nano.

Fakta bahwa paladium dapat menyerap hidrogen seperti spons telah diketahui sejak lama.

Namun, sejauh ini menaikkan hidrogen dari zat itu lagi-lagi menjadi masalah. Itu sebabnya kami mencoba partikel paladium yang hanya berdiameter sekitar satu nanometer.

– Andreas Stirl

Untuk memastikan bahwa partikel halus cukup tahan lama, mereka ditahan oleh inti yang terbuat dari iridium logam mulia yang langka. Selain itu, mereka melekat pada dukungan graphene.

Nanopartikel paladium (hijau) distabilkan oleh inti iridium (merah). Hidrogen dapat terakumulasi di permukaannya dan dapat dilepaskan kembali dengan pemanasan. Kredit: DESY, Andreas Stirl

Mengikat partikel paladium ke graphene pada interval hanya 2,5 nanometer menghasilkan struktur periodik yang teratur, kata Stierle, presiden DESY NanoLab.

Sumber sinar-X PETRA III DESY digunakan untuk mengamati apa yang terjadi ketika partikel paladium bersentuhan dengan hidrogen: Pada dasarnya, hidrogen menempel pada permukaan nanopartikel, dan hampir tidak ada yang menembus ke dalam.

Yang diperlukan untuk memulihkan hidrogen yang tersimpan hanyalah menambahkan sedikit panas; Hidrogen dengan cepat dilepaskan dari permukaan partikel, karena partikel gas tidak harus keluar dari bagian dalam blok.

Para peneliti ingin mengetahui kepadatan penyimpanan apa yang dapat dicapai dengan metode baru ini, kata Stirl. Masih ada kebutuhan untuk mengatasi tantangan sebelum memulai aplikasi praktis. Misalnya, bentuk lain dari struktur karbon pembawa mungkin lebih cocok daripada graphene—para peneliti sedang mempertimbangkan untuk menggunakan spons karbon, yang memiliki pori-pori kecil. Sejumlah besar nanopartikel paladium harus muat di dalam partikel ini.

sumber daya

• Franz, U. Schroeder, R.; Sheddock, B. Arendt, H. Tidak, F.; Funk, T.;Micheli, A.; Stirl (2021) “Kelarutan hidrogen dan struktur atom nanocluster yang didukung graphene”, ACS nano dui: 10.1021 / acsnano.1c01997