石墨烯的发现有助于产生更便宜、更可持续的氢气。来自曼彻斯特大学和华威大学的研究人员最终解决了石墨烯对质子比理论预期更具渗透性的长期难题。10年前，曼彻斯特大学的科学家们证明，石墨烯对质子（氢原子核）具有渗透性。这一意外的结果引发了社区内的讨论，因为理论预测质子要穿过石墨烯致密晶体结构需要数十亿年。这导致有人提出质子不是通过晶格本身渗透，而是通过其结构中的针眼。现在，在《自然》上发表的一篇文章中，由帕特里克·安温（Patrick Unwin）教授领导的华威大学与马塞洛·洛萨达-伊达尔戈（Marcelo Lozada-Hidalgo）博士和安德烈·盖姆（Andre Geim）教授领导的曼彻斯特大学合作，报告了通过石墨烯的质子传输进行的超高空间分辨率测量，并证明了完美的石墨烯晶体对质子具有渗透性。出乎意料的是，质子在晶体中的纳米级皱褶和波纹处得到了很强的加速。这一发现有潜力加速氢经济的发展。目前用于产生和利用氢气的昂贵催化剂和膜可能会被更可持续的二维晶体所取代，从而减少碳排放，并通过生成绿色氢气为“零排放”做出贡献。该团队使用一种称为“扫描电化学细胞显微镜（SECCM）”的技术测量从纳米级区域收集的微小质子电流，从而让研究人员能够可视化石墨烯膜对质子电流的空间分布。如果质子传输是通过一些科学家推测的孔道进行的，电流会集中在少数几个孤立的点上。然而，没有找到这样的孤立点，因此排除了石墨烯膜中存在孔道的可能性。研究人员评论说，利用二维晶体中的波纹和皱褶的催化活性是一种加速离子传输和化学反应的全新方法，这可能导致开发低成本的与氢相关技术的催化剂。他们对这一发现推动新的基于氢能技术的潜力感到兴奋。
