Нанослои гидрида бора: перспективный материал для переноса водорода
Исследователи из Токийского технологического института, Университета Цукубы и других японских учреждений сообщают о перспективном материале-носителе водорода — нанослоях гидрида бора. Этот двумерный материал, пока малоизученный, в будущем может быть использован для создания легких, высокоемких и безопасных систем хранения водорода.
Инновационные нанослои, состоящие из равных частей водорода и бора, обладают большей способностью хранить и высвобождать водород по сравнению с традиционными металлосодержащими материалами.
Исследование, опубликованное в Nature Communications, показало, что значительное количество водорода (до восьми весовых процентов) может высвобождаться из нанослоев HB под действием ультрафиолетового света даже в мягких условиях — при комнатной температуре и атмосферном давлении.
Такая простая в обращении система открывает возможности для использования нанослоев HB в качестве высокоэффективных носителей водорода, спрос на которые как на чистый источник энергии будет расти в ближайшие десятилетия.
Нанослои HB, впервые полученные в 2017 году, рассматриваются как многофункциональный наноматериал, способный превзойти графен. В обзорной статье 2018 года в журнале Chem их успешный синтез был назван "изысканным примером человеческой изобретательности на вершине инновационной синтетической химии".
Ожидается, что нанослои HB найдут применение в качестве легких, светочувствительных и безопасных носителей водорода. В настоящее время они реагируют только на ультрафиолетовый свет, поэтому повышение их чувствительности к видимому свету важно для промышленного применения.
Ключевой проблемой остается повторное наполнение материала водородом. Для ее решения команда исследует чувствительность к видимому свету, возможность перезарядки и долговременную стабильность нанослоев HB.
Важным фактором также станет снижение стоимости исходного материала для синтеза — диборида магния.
Междисциплинарное исследование демонстрирует прогностическую силу расчетов из первых принципов в материаловедении, в частности, для изучения механизма высвобождения водорода.