• Acquire
Hide↑
Journals →  Материалы электронной техники →  2010 →  #4 →  Back

Наноматериалы и нанотехнологии
ArticleName Сорбция водорода углеродными наноматериалами
ArticleAuthor Тимонина А. В., Борисенко Д. Н., Кведер В. В., Колесников Н. Н., Брантов С. К.
ArticleAuthorData А. В. Тимонина, Д. Н. Борисенко, В. В. Кведер, Н. Н. Колесников, С. К. Брантов, ИФТТ РАН.
Abstract
Исследована сорбция водорода углеродными наноматериалами: одностенными и многостенными нанотрубками, графитовыми нановолокнами, расщепленным графитом при температуре 298 К и давлении до 10 МПа. Для используемой методики вычислена погрешность измерения. Проведен анализ полученных данных с точки зрения физико−химических основ адсорбции.
keywords Сорбция водорода, углеродные нанотрубки, углеродные нановолокна.
References

1. Hynek, S. Hydrogen storage by carbon sorption / S. Hynek, W. Fuller, J. Bentley // Int. J. Hydrogen Energy. — 1997. — V. 22, N 6. — P. 601—610.
2. Iijima, S. Helical microtubules of graphitic carbon / S. Iijima // Nature. — 1991. — V. 354, N 6348. — P. 56—58.
3. Dillon, A. C. Strage of hydrogen in singl—walled carbon nanotubes / A. C. Dillon, K. M. Jones, T. A. Bekkedahl, C. H. Kiang, D. S. Bethune, M. J. Heben // Lett. Nature. — 1997. — V. 386, N 6623. — P. 377—379.
4. Chambers, A. Hydrogen storage in graphite nanofibers / A. Chambers, C. Park, R. T. K. Baker, N. M. Rodriguez // J. Phys. Chem. B. — 1998. — V. 102. — P. 4253—4256.
5. Park, C. Further Studies of the interaction of hydrogen with graphite nanofibers / C. Park, P. E. Anderson, A. Chambers, C. D. Tan, R. Hidalgo, N. M. Rodriguez // J. Phys. Chem. B. — 1999. — V. 103. — P. 10572—10581.
6. Tibbets, G. G. Hydrogen storage capacity of carbon nanotubes, filaments, and vapor—grown fibers / G. G. Tibbets, G. P. Meisner, C. H. Olk // Carbon. — 2001. — V. 39. — P. 2291—2301.
7. Ahn, C. C. Hydrogen desorption and adsorption measurements on graphite nanofibers / C. C. Ahn, Y. Ye, B. V. Ratnakumar, C. Withman, R. C. Bowman, Jr. and B. Fultz // Appl. Phys. Lett. — 1998. — V. 73, N 23. — P. 3378—3380.
8. Chen, Y. Hydrogen storage in aligned carbon nanotubes / Y. Chen, D. T. Shaw, X. D. Bai, E. G. Wang, C. Lund, W. M. Lu, D. D. L. Chung // Appl. Phys. Lett. — 2001.  — V. 78, N 15. — P. 2128—2130.
9. Hou, P. —X. Hydrogen adsorption/desorption behavior of multi—walled carbon nanotubes with different diameters / P. —X. Hou, S. —T. Xu, Z. Ying, Q. —H. Yang, C. Liu, H.—M. Cheng. // Carbon. — 2003. — V. 41. — P. 2471—2476.

10. Li, X. Hydrogen uptake by graphitized multi—walled carbon nanotubes under moderate pressure and at room temperature / X. Li, H. Zhu, L. Ci, C. Xu, Z. Mao, B. Wei, J.Liang, D. Wu // Carbon. — 2001. — V. 39. — P. 2077—2088.
11. Zhu, H. Hydrogen adsorption in bundles of well—aligned carbon nanotubes at room temperature / H. Zhu, A. Cao, X. Li, C. Xu, Z. Mao, D. Ruan, J.Liang, D. Wu // Apll. Surf. Sci. — 2001. — V. 178. — P. 50—55.
12. Ci, L. Anneling amorphous carbon nanotubes for their application in hydrogen storage / L. Ci, H. Zhu, B. Wei, C. Xu, D. Wu // Appl. Surf. Sci. — 2003. — V. 205. — P. 39—43.
13. Liu, C. Dresselhaus. Hydrogen storage in single—walled carbon nanotubes at room temperature / C. Liu, Y. Y. Fan, M. Liu, H. T. Cong, H. M. Cheng, M. S. Dresselhaus // Science. — 1999. — V. 286. — P. 1127—1129.
14. Ye, Y. Hydrogen adsorption and cohesive of singl—walled carbon nanotubes / Y. Ye, C. C. Ahn, C. Witham, B. Fultz, J. Liu, A. G. Rinzler, D. Colbert, K. A. Smith, R. E. Smalley // Appl. Phys. Lett. — 1999. — V. 74, N 16. — P. 2307—2309.
15. Tarasov, B. P. Hydrogen sorption properties of arc generated single—wall carbon nanotubes / B. P. Tarasov, J. P. Maehlen, M. V. Lototsky, V. E. Muradyan, V. A. Yartys // J. Alloys Comp. — 2003. — V. 256—357. — P. 510—514.
16. Roth, S. Hydrogen storage in carbon nanotubes / S. Roth, X.—H. Chen, Y.—M. Choi, M. Haluska, M. Hulman, A. Quintel, V. Skakalova //Max— Planck—Institute fur Festkorperforchsung, Stuttgart—Grenoble. Report. 2000. — P. 67—79.
17. Hirscher, M. Are carbon nanostructures an efficient hydrogen storage medium? / M. Hirscher, M. Becher, M. Haluska, F. von Zeppelin, X. Chen, U. Dettlaff—Weglikowska, S. Roth // J. Alloys Comp. — 2003. — V. 356—357. — P. 433—437.
18. Chen, P. High H2 Uptake by Alkali—Doped Carbon Nanotubes Under Ambient Pressure and Moderate Temperatures / P. Chen, X. Wu, J. Lin, K. L. Tan. // Science. — 1999. — V. 285. — P. 91—93.
19. Hirscher, M. Hydrogen storage in sonicated carbon materials / M. Hirscher, M. Becher, M. Haluska, U. Dettlaff—Weglikowska, A. Quinte, G.S. Duesberg, Y.—M. Choi, P. Downes, M. Hulman, S. Roth, I. Stepanek, P. Bernier // Appl. Phys. A. — 2001. — V. 72. — P. 129—132.
20. Башкин, И. О. Термостабильные соединения водорода на базе углеродных нанотрубок и нановолокон, полученные под высоким давлением / И. О. Башкин, В. Е. Антонов, А. В. Баженов, И. К. Бдикин, Д. Н. Борисенко, Е. П. Криничная, А. П. Моравский, А. И. Харкунов, Ю. М. Шульга, Ю. А. Осипьян, Е. Г. Понятовский. // Письма в ЖЭТФ. — 2004. — Т. 79, вып. 5. — С. 280—285.
21. Rzepka, M. Physisorption of hydrogen on microporous carbon and carbon nanotubes / M. Rzepka, P. Lamp, M. A. de la Casa—Lillo // J. Phys. Chem. B. — 1998. — V. 102. — P. 10894—10898.
22. Wang, Q. Optimization of nanotube arrays for hydrogen adsorption / Q. Wang, J. K. Johnson // J. Phys. Chem. B. — 1999. — V. 103. — P. 4809—4813.
23. Williams, K. A. Monte Carlo simulations of H2 physisorption in finite—diameter carbon nanotube ropes / K. A. Williams, P. C. Eklund // Chem. Phys. Lett. — 2000. — V. 320. — P.352—358.
24. Wang, Q. Computer simulations of hydrogen adsorption on grafitic nanofibersb / Q. Wang, J. K. Johnson. // J. Phys. Chem. B. — 1999. — V. 103. — P. 277.
25. Ma, Y. Effective hydrogen storage in single—wall carbon nanotubes / Y. Ma, Y. Xia, M. Zhao, R. Wang, L. Mai // Phys. Rev. B. — 2001. — V. 63. — P.115422—6.
26. Тарасов, Б. П. Водородсодержащие углеродные наноструктуры: синтез и свойства / Б. П. Тарасов, Н. Ф. Гольдшлегер, А. П. Моравский // Успехи химии. — 2001. — Т. 70, № 2. — С. 149—166.
27. Тарасов, Б. П. Сорбция водорода углеродными наноструктурами / Б. П. Тарасов, Н. Ф. Гольдшлегер // Ж. Альтернативная энергетика и экология. — 2002. — № 3. — C. 20—38.
28. Borisenko, D. N. Growth of Carbon Nanotubes (CNTs) in Elektric—Arc Discharge in Argon / D. N. Borisenko, N. N. Kolesnikov, M. P. Kulakov, V. V. Kveder // International Journal of Nanoscience. — 2002. — V. 1, N 3—4. — P. 235—246.
29. Патент № 2220905 РФ МПК 6 С 01 В 31/02. Устройство для получения углеродных нанотрубок методом дугового разряда // Д. Н. Борисенко, Н. Н. Колесников, В. В. Кведер, М. П. Кулаков.
30. Andrews, R. Continuous production of aligned carbon nanotubes: a step closer to commercial realization/ R. Andrews, D. Jacques, A. M. Rao, F. Derbyshire, D. Qian, X. Fan, E. C. Dickey, J. Chen. // Chem. Phys. Lett. — 1999. — V. 303. — P. 467—474.
31. Verhallen, P. T. H. M. The diffusion coefficients of helium, hydrogen, oxygen and nitrogen in water determined from the permeability of a stagnant liquid Lauer in the Quasi—steady state / P. T. H. M. Verhallen, L. J. P. Oomen, A. J. J. M. v. d. Elsen, A. J. Kruger // Chemical Engineering Science. — 1984. — V. 39. — P. 1535—1541.
32. Atsumi, H. Hydrogen bulk retention in graphite and kinetics of diffusion / H. Atsumi // J. Nucl. Mater. — 2002. — V. 307—311. — P. 1466—1470.
33. Atsumi, H. Hydrogen absorption and transport in graphite materials / H. Atsumi, K. Tauchi // J. Alloys Comp. — 2003. V. 356—357. P. 705—709.
34. Ströbel, R. Hydrogen adsorption on carbon materials / R. Ströbel, L. Jörissen, T. Schliermann, V. Trapp, W. Schütz, K. Bohmhammel, G. Wolf, J. Garche. // J. Power Sources. — 1999. — V. 84. — P. 221—224.
35. Эткинс, П. Физическая химия. / П. Эткинс.— М. : Мир, 1980. — Т. 2.
36. Дриц, М. Е. Свойства элементов / М. Е. Дриц, П. Б. Будберг, Г. С. Бурханов, А. М. Дриц, В. М. Пановко. — М. : Металлургия, 1985.
37. Shiraishi, M. Gas—solid interactions in the hydrogen/single—walled carbon nanotube system / M. Shiraishi, T. Takenobu, M. Ata // Chem. Phys. Lett. — 2003. — V. 367. - P. 633—636.
Language of full-text russian
Full content Buy
Back