TEMPO Interaktif, Jakarta - Graphene – carbon pembentuk lembaran tebal atom tunggal—kini sepertinya menjajikan sebagai penangkap hidrogen. Berdasarkan penelitian the National Institute of Standards and Technology dan the University of Pennsylvania menunjukkan tumpukan lapisan graphene berpotensi menyimpan dengan aman hidrogen, sebagai bahan bakar sel dan aplikasi lainnya.
Lempengan Graphene telah menjadi meterial populer dalam beberapa tahun terakhir. Sifatnya yang konfuktif, termal, dan bersifat optik, membuatnya bisa berguna sebagai sensor dan perangkat semikonduktor.
Setiap material asli tak menyimpan hidrogen secara baik. Tim ilmuwan di NIST Center for Neutron Research menyatakan saat teroksidasi tumpukan lembaran graphene, yang dibuat seperti geladak tempat parkir bertingkat, dengan dihubungkan tiap lapisan dengan jarak tertentu maka kerangka graphene oksida (GOF) bisa mengumpulkan hidrogen dengan jumlah lebih baik.
Terinspirasi dalam pembuatan GOF oleh kerangka organik logam bisa menjadi pengaman simpanan hidrogen. Tim baru saja menangkap struktur perangkat baru. "Tidak ada orang lain yang pernah membuat GOF, sejauh pengetahuan kami," kata NIST teoretikus Taner Yildrim. "Apa yang telah kita temukan sejauh ini, meskipun, menunjukkan GOFs dapat memegang lebih dari seratus kali molekul hidrogen dari oksida dibandingkan kemampuan graphene biasa. Sintesis yang mudah, biaya rendah dan non-toksisitas graphene membuat bahan ini menjanjikan sebagai alat penyimpanan gas.”
GOF bisa mempertahankan satu persen berat hidrogen pada suhu 77 derajat Kelvin dan tekanan atmosfer biasa - kira-kira sebanding dengan 1,2 persen dalam penelitian yang baik—.
Potensi lain temuan tim mungkin bermanfaat hubungan tidak biasa antara GOF dengan suhu dan penyerapan hidrogen. Dalam kebanyakan penyimpanan bahan, semakin rendah suhu, semakin banyak penyerapan hidrogen. Namun, tim menemukan GOF berperilaku cukup berbeda.
Meskipun GOF dapat menyerap hidrogen, tapi hal ini tak banyak mempeengaruhi jumlah pada suhu di bawah 50 Kelvin. Selain itu, proses tak melepaskan hidrogen di bawah suhu pengalang menunjukkan dengan penelitian lebih lanjut, GOF mungkin bisa digunakan sebagai penyimpan hidrogen sekaligus pelepas hidrogen jika diperlukan. Ini merupakan aplikasi dasar dalam bahan bakar sel.
Beberapa kemampuan GOF mengacu pada hugungan molekul mereka sendiri. Tim menggunakan molekul asam boronat benzena yang berinteraksi kuat dengan unsur hidrogen penyusunnya. Tetapi dengan menjaga beberapa angstrom dari ruang antara lapisan graphene - mirip dengan cara memegang sebuah tiang langit-langit - mereka meningkatkan luas permukaan dari setiap lapisan, memberikan lebih banyak tempat bagi keberadaan hidrogen.
Menurut tim, GOF akan cenderung berprolaku lebih baik setelah tim menjajaki parameter lebih rinci. "Kami akan mencoba mengoptimalkan kinerja dan mengeksplorasi GOF dengan menghubungkan molekul lain juga," kata Jacob Burress, peneliti NIST lainnya. "Kami ingin menjelajahi hubungan temperatur dengan penyerapan kenetis yang tidak biasa, serta apakah mereka mungkin berguna sebagai penangkap gas rumah kaca seperti karbon dioksida dan racun seperti amonia."
SCIENCEDAILY | PURW
