طبق تحقیق اخیر محققان در مؤسسه ملی استانداردها و فناوری (NIST)، گرافن برای ذخیره‌سازی هیدروژن یک ماده نویدبخش است. یافته‌های این محققان نشان می‌دهند که پشته‌هایی از لایه‌های گرافنی به‌طور بالقوه می‌توانند هیدروژن را به‌صورت ایمن برای استفاده در پیل‌های سوختی و دیگر کاربردها ذخیره کنند.
گرافن می‌تواند مشکل ذخیره‌ی هیدروژن را حل کند
طبق تحقیق اخیر محققان در مؤسسه ملی استانداردها و فناوری (NIST)، گرافن برای ذخیره‌سازی هیدروژن یک ماده نویدبخش است. یافته‌های این محققان نشان می‌دهند که پشته‌هایی از لایه‌های گرافنی به‌طور بالقوه می‌توانند هیدروژن را به‌صورت ایمن برای استفاده در پیل‌های سوختی و دیگر کاربردها ذخیره کنند.
این دانشمندان می‌گویند که گرافن در شکل ذاتی خود هیدروژن را به‌خوبی ذخیره نمی‌کند، اما اگر صفحات گرافن اکسید شده مانند طبقات مختلف یک پارکینگ چندسطحی، روی هم قرار بگیرند و طوری بوسیله‌ی مولکول‌هایی مانند اسیدهای بورونیک – بنزن بهم متصل شوند که بین لایه‌های گرافنی فضایی باقی بماند؛ چارچوب اکسید گرافنی (GOF) ایجاد می‌شود که می‌تواند مقادیر زیادی از هیدروژن را در خود ذخیره کند.
این محققان برای ساخت GOFها از چارچوب‌های آلی – فلزی الهام گرفته و خواص این ساختارهای جدید را بررسی کردند.
تانر یلدیریم، یکی از این محققان می‌گوید: آنچه تاکنون ما متوجه شده‌ایم، نشان می‌دهد که GOFها می‌توانند حداقل صد برابر بیشتر از اکسید گرافن معمولی مولکول‌های هیدروژن را در خود ذخیره کنند. تولید آسان، هزینه کم و عدم سمیت گرافن، این ماده را به یک کاندیدای نویدبخش برای کاربردهای ذخیره‌ی گاز تبدیل کرده است.
GOFها در دمای ۷۷ درجه کلوین و فشار اتمسفریک می‌توانند تا یک درصد وزنی‌شان مولکول‌های هیدروژن را در خود ذخیره کنند. این ظرفیت ذخیره با ظرفیت ذخیره‌ی چارچوب‌های آلی – فلزی که یک و نیم درصد وزنی است، قابل مقایسه است.
یکی دیگر از کشفیات این محققان که طور بالقوه مفید است، این است که در GOFها بین دمای جذب و میزان جذب هیدروژن، رابطه غیرمعمولی وجود دارد. در بیشتر مواد ذخیره‌کننده، هر چه دما کمتر باشد، هیدروژن بیشتری ذخیره می‌شود. اگرچه، این گروه کشف کرده است که GOFها کاملاً متفاوت رفتار می‌کنند. GOFها در دماهای زیر ۵۰ درجه کلوین (۲۲۳- درجه سیلسیوس) نمی‌توانند مقادیر قابل‌توجهی از هیدروژن را در خود ذخیره کنند.
این محققان اعتقاد دارند که ظرفیت ذخیره این مواد با بهینه کردن پارامترهایشان، بهتر نیز خواهد شد. بخشی از قابلیت‌های GOFها به مولکول‌های استفاده شده برای اتصال لایه‌های گرافنی، بستگی دارد.
این محققان نتایج خود را در همایش جامعه فیزیک آمریکا (APS) در پورتلند در ۱۸ مارس ۲۰۱۰ ارائه کرده‌اند.
