氫原子由于存在鉑粒子作為催化劑，所以就掙脫分子，并通過碳擴散，這樣它們可以鍵合在碳表面。來源：麻省理工學院
新的活性碳材料包含鉑催化劑，這樣，氫原子可以直接鍵合到碳粒子表面，然后，在需要的時候釋放出來。
“你必須在室溫下把氣體泵進去，并在需要燃燒時釋放出來，”麻省理工學院（MIT）陳守信（Sow-Hsin Chen）說，他是論文的高級作者，這篇論文介紹了這一新的方法。
這種存儲系統(tǒng)可避免傳統(tǒng)儲氫所需的成本和重量。
目前的做法有的是液化氣體，這需要能源密集型系統(tǒng)和沉重的絕熱體，以保持零下423°F的溫度；有的是進行高壓存儲，這就需要強大的泵和強固的容器，要能承受每平方英寸5千至1萬磅（PSI）的壓力。
使氫結合到高度多孔的海綿狀物質，如金屬氫化物或活性碳，就有可能利用環(huán)境壓力和室溫，采用更輕，更便宜也更安全的存儲容器。
設計這類系統(tǒng)的棘手部分，是要找到一種存儲介質，使氫原子鍵合得足夠牢固，以防止泄漏，但又沒有那么強固，在需要的時候可以掙脫。
據(jù)麻省理工學院說，活性碳已經(jīng)被提出來，作為一種可能的存儲介質，可以有效鍵合游離氫原子，但以前沒有一種好方法，用以分析這種材料的行為，并優(yōu)化它的存儲功能。
這一研究小組分析了活性碳的氫存儲，他們使用非彈性中子散射（inelastic neutron scattering），他們認為這能夠確定，樣品中存在的氫，是作為單個原子還是氫分子。這種方法還可以評估這種氣體與存儲材料的相互作用。
使用這種方法，他們能夠證明，氫進入這種材料是因為一種溢出效應（spillover effect），其中的原子由于存在鉑粒子作為催化劑，所以就掙脫分子，并通過碳擴散，這樣它們可以鍵合在碳表面。
他們使用非彈性中子散射方法，直接監(jiān)控鉑摻雜活性碳樣本中氫分子的變化，并提供非常確鑿的證據(jù)，說明大量氫原子可以擴散到碳表面，這是室溫下的外溢過程。這種非彈性中子散射方法獨一無二，能夠揭示氫的狀態(tài)（原子或分子形態(tài)）。這種非彈性中子散射方法的結果表明，可以直接定量評估活性碳吸附的氫數(shù)量，這一數(shù)量是以原子形態(tài)通過外溢實現(xiàn)的。在此，兩個鉑摻雜活性碳樣本具有不同的外溢效應，都進行了研究。這種外溢行為涉及到解離、擴散和吸附氫的鉑摻雜活性碳樣品，溫度從4K到300 K，進行研究都是非彈性中子散射研究。目前這項研究提出的概念是擴散長度和富氫域，都是在鉑集群中心周圍，這一系統(tǒng)是基于非彈性中子散射數(shù)據(jù)。
陳守信說，新的分析方法可以精細調節(jié)活性碳材料的屬性，以提高存儲容量。
他們的研究結果在一篇論文中做了報道，論文題目是《鉑摻雜活性碳氫溢出效應非彈性中子散射》（Hydrogen Spillover Effect of Pt-Doped Activated Carbon Studied by Inelastic Neutron Scattering），發(fā)表在8月份的《物理化學快報雜志》（Journal of Physical Chemistry Letters）上。
