Onderzoekers van het Tokyo Institute of Technology, Universiteit van Tsukuba, en collega's in Japan hebben een veelbelovende waterstofdrager gerapporteerd in de vorm van waterstofboride nanosheets. Dit tweedimensionale materiaal, die nog niet goed is bestudeerd, kan uiteindelijk worden gebruikt voor lichtgewicht, waterstofopslagmaterialen met hoge capaciteit en goede veiligheidsprofielen.

Innovatieve nanosheets gemaakt van gelijke delen waterstof en boor hebben een grotere capaciteit om waterstof op te slaan en af ​​te geven in vergelijking met conventionele op metaal gebaseerde materialen.

Deze bevinding door onderzoekers van het Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech), de Universiteit van Tsukuba, Kochi University of Technology en de University of Tokyo versterken de opvatting dat waterstofboride nanosheets (HB-sheets) verder kunnen gaan dan grafeen als een multifunctioneel materiaal van nanoformaat.

hun studie, gepubliceerd in Natuurcommunicatie , ontdekte dat waterstof in aanzienlijke hoeveelheden (tot acht gewichtsprocent) kan vrijkomen uit HB-platen onder ultraviolet licht, zelfs onder milde omstandigheden - dat wil zeggen, bij kamertemperatuur en druk.

Zo'n gemakkelijk te hanteren opstelling opent mogelijkheden voor HB-platen om te worden gebruikt als zeer efficiënte waterstofdragers, die naar verwachting de komende decennia steeds meer gevraagd zullen worden als schone energiebron.

Toen HB-vellen in 2017 op het toneel verschenen, wetenschappers erkenden dat ze een opwindend nieuw materiaal voor energie zouden kunnen worden, katalyse en milieutoepassingen. Het baanbrekende onderzoek oogstte lof voor zijn creatieve benadering van materiaalontwerp. Een overzichtsartikel gepubliceerd in Chemo prees in 2018 de succesvolle realisatie van HB-platen als "een voortreffelijk voorbeeld van menselijk vernuft op het toppunt van innovatieve synthetische chemie."

HB-platen zullen naar verwachting worden toegepast voor lichtgewicht, lichtgevoelig, en veilige waterstofdrager. Momenteel, HB-platen reageren alleen op ultraviolet licht, dus, de gevoeligheid voor zichtbaar licht is belangrijk voor hun industriële toepassing.

Ook, bijvullen van waterstof blijft een belangrijke uitdaging bij de ontwikkeling van duurzame, levensvatbare waterstofopslagoplossingen. Om dit probleem aan te pakken, Miyauchi legt uit dat zijn team onderzoek doet naar de gevoeligheid van zichtbaar licht, oplaadbaarheid, en lange termijn duurzaamheid van HB platen.

"Kostenreductie van de uitgangsmaterialen - magnesiumdiboride - voor HB-platen zal een andere belangrijke factor zijn, " hij voegt toe.

De interinstitutionele studie toont de voorspellende kracht van eerste-principeberekeningen in materiaalkunde, namelijk als een manier om het mechanisme van waterstofafgifte te onderzoeken.