Maksymalnie wydajne magazynowanie wodoru
Zastosowanie efektu spływania wodoru badane jest jako metoda zwiększenia chłonności wodoru w materiałach nanoporowatnych. Mimo technik przygotowywania niemal identycznych materiałów, w pochłanianiu wodoru obserwuje się niewytłumaczalne różnice. Aby zrozumieć spływanie wodoru na poziome molekularnym, finansowany ze środków UE zespół badawczy zainicjował projekt "Optimization of hydrogen storage via spillover through a combined experimental and modeling approach" (HSPILL-CEMA). Wyniki badania mają zostać wykorzystane do stworzenia nowych materiałów do magazynowania wodoru i uwodornienia katalitycznego. Szczególny nacisk położono na identyfikację struktur maksymalizujących pochłanianie wodoru. Aby znaleźć konkretne miejsca wiążące umożliwiające magazynowanie wodoru, zbadano węglowe i mikroporowate materiały metaloorganiczne. Analizowane są czynniki takie jak wpływ wielkości katalizatora, składu materiału i jego struktury. Ponadto uczestnicy projektu HSPILL-CEMA starali się wyjaśnić potencjalną rolę kokatalizatorów w optymalizacji pochłaniania wodoru za pomocą mechanizmu spływania wodoru. Inne zadanie polegało na określeniu, w jaki sposób heteroatomy wpływają na ruchliwość wodoru z i do katalizatora węglowego. Ustalenia teoretyczne były zgodne z doświadczeniami, jednak nie były w stanie wyjaśnić stosunkowej stabilności i powtarzalności powierzchni doświadczalnych. Zidentyfikowano nowe potencjalne połączenia katalityczno-węglowe, umożliwiające dyfuzję wodoru. Niektóre nowo znalezione struktury mogą ponadto inicjować proces spływania wodoru. Znalezienie najważniejszych miejsc wiązania odpowiedzialnych za silne pochłanianie wodoru może pozwolić na znaczące zwiększenie powtarzalności materiałów do spływania wodoru, zoptymalizowanych pod kątem adsorpcji w temperaturze bliskiej temperaturze otoczenia. Rozwiązania te powinny także znaleźć zastosowanie w uwodornieniu katalitycznym w uszlachetnianiu paliw, adsorpcji i katalizie, a także w urządzeniach grafenowych.
