近日，英國華威大學和的曼徹斯特大學的科學家們聯合發表了一項具有突破性的研究結果。他們通過使用超高空間分辨率測量、成功利用石墨烯晶體持續產生氫氣。

這項研究成果近期發表在《自然》雜誌上。科學家們最終證明，完美的石墨烯晶體確實允許質子傳輸。這項研究是由來自華威大學的帕特里克•昂溫教授牽頭、與來自曼徹斯特大學的馬塞洛•洛薩達-伊達爾戈博士和安德烈•海姆教授共同完成的。

據研究，石墨烯是排列成二維蜂窩晶格的單層碳原子。它以其卓越的強度、導電性和薄度而聞名，使其成為科學技術領域最有前途和用途廣泛的材料之一。

科學家現已證明石墨烯對質子具有天然滲透性，可以自然地允許質子傳輸。通過使用掃描電化學電池顯微鏡技術，科學家們觀察到，質子不僅穿過石墨烯晶體，而且還在其納米級皺紋周圍加速。

為了得出結論，科學家們採用了掃描電化學細胞顯微鏡（SECCM）。這項技術使他們能夠測量納米尺寸區域中的微小質子電流、並通過石墨烯膜可視化質子電流的空間分布。按現有理論預測，如果質子的運動被限制在石墨烯的孔內，電流就會被隔離到特定的點。然而，科學家們沒有觀察到這樣的集中電流，這打破了石墨烯結構中孔的理論。

對於“質子電流在晶體納米尺寸的皺紋周圍加速”這一出乎意料的發現，科學家們指出，這是因為皺紋有效地“拉伸”石墨烯晶格，從而為質子滲透原始晶格提供了更大的空間。

洛薩達-伊達爾戈博士說：“利用石墨烯之類二維晶體中波紋和皺紋的催化活性是加速離子傳輸和化學反應的一種全新方法。這將為氫相關技術開發出低成本的環保催化劑。”

這一發現顛覆了之前的理論。在未來，人們能通過用可持續的二維晶體取代昂貴且對環境有害的催化劑和膜。這可以在推進綠色氫生產方面發揮關鍵作用，減少碳排放，並幫助向凈零碳環境轉變。因此科學家們表示，這項發現具有推動氫經濟發展的巨大潛力，未來可能而徹底改變氫經濟。

資料來源：希望之聲