メソポラス炭素テンプレートに埋め込まれた超小型のPdクラスターで,サイズに依存した水素ソープション

科学分野:

• マテリアルサイエンス 材料科学
• ナノテクノロジー ナノテクノロジー
• 物理化学 物理化学

背景:

• 水素の吸収は,エネルギー貯蔵アプリケーションに不可欠です.
• ナノ粒子のサイズは,材料の特性に大きな影響を与えます.
• パラジウム (Pd) は,水素貯蔵のための重要な材料です.

研究 の 目的:

• メソポラス炭素テンプレート内の超小型のPdナノ粒子 (2.5nm) の水素吸収特性を調査する.
• これらの特性を散発式Pd.と比較するには,
• ナノ粒子の大きさによって引き起こされる構造的および運動的変化を理解するために.

主な方法:

• In situ X-ray Diffraction (XRD) とExtended X-ray Absorption Fine Structure (EXAFS) の測定を行いました. 微細構造のX線吸収拡張 (EXAFS) を測定しました. 微細構造のX線吸収拡張 (EXAFS) を測定しました.
• 温度プログラムデソルプション (TPD) の調査.
• 大量パラジウムと原始炭素のテンプレートとの比較.

主要な成果:

• 総水素貯蔵容量は,散発のPdと比較して,Pdナノ粒子で減少しています.
• Pdナノ粒子の水素化は,面中心の立方体 (fcc) からイコサヘドール構造への相変換を誘導します.
• 水素化されたPdナノ粒子からの脱吸収運動は,散発のPdよりも速い.
• 炭素テンプレートからの物理吸収された水素脱吸収は,Pdナノ粒子の存在でより高い温度に移行されます.

結論:

• Pdをナノスケールに縮小すると,水素吸収の行動が著しく変化します.
• ナノ粒子の観察されたfccからicosahedralの相移行はユニークで,散発的に見られない.
• Pdナノ粒子は,水素吸収解消の動力学とサポート材料との相互作用において潜在的な利点を提供します.