Химики из Германии исследовали явление проницаемости однослойного бездефектного графена с волнистой поверхностью по отношению к водороду. В результате экспериментов с разными изотопами водорода выяснилось, что в процессе адсорбции молекулы H₂ диссоциируют на атомы — и в этом, согласно квантово-химическим расчетам, им помогает волнистая поверхность графена.

Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.

В 2020 году химики под руководством лауреата Нобелевской премии Андрея Гейма (Andre Geim) из Манчестерского университета сообщили о том, что через бездефектный графен с заметной скоростью могут проходить только молекулы водорода, а молекулы других газов — нет. Теперь эта же группа химиков продемонстрировала, что при пропускании смеси H₂ и D₂ (D — более тяжелый изотоп водорода дейтерий) через нагретый порошок графена, образуются молекулы HD, а они могут получиться только при условии, что на поверхности есть адсорбированные атомы H и D.

Слева — график зависимости скорости образования HD от обратной температуры. Справа — сравнение разных катализаторов расщепления водорода. / P. Z. Sun et al. / PNAS, 2023