Pt単一壁の炭素ナノチューブ複合材料における水素の溢出:安定したC−H結合の形成
Ranadeep Bhowmick1, Srivats Rajasekaran, Daniel Friebel
1Department of Material Science and Engineering, Stanford University, Stanford, California 94305, USA.
プラチナナノ粒子は,溢出メカニズムを通じて,単一壁の炭素ナノチューブ (SWNTs) の水素吸収を強化します. このプロセスは,化学吸収,共振C-H結合の形成,そしてPt-SWNTsの水素貯蔵容量の増加を含む.
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:
- 単一壁の炭素ナノチューブ (SWNT) は,水素貯蔵アプリケーションのために調査されています.
- プラチナ (Pt) ナノ粒子は,水素解離の触媒として知られています.
研究 の 目的:
- SWNTの水素吸収にプラチナナノ粒子の影響を調査する.
- プラチナで装飾されたSWNTで水素を貯蔵するメカニズムを解明する.
主な方法:
- 水素曝露中の電気伝導率のインサイト測定.
- 表面分析のためのエクシトゥーX線光電子スペクトロスコーピー (XPS).
- プラチナスプレーされたSWNT (Pt-SWNT) とラングミュア-ブロジェット (LB) 技術の準備.
主要な成果:
- Pt-SWNTは,純粋なSWNTと比較して,水素被曝時に導電性のより急速な低下を示し,水素の溢出を示した.
- XPS分析は,化学吸収 (C-H結合形成) による水素貯蔵を確認した.
- Pt-SWNTは16 ± 1.5時まで達成されました. % sp(3) -ハイブリッド化された炭素で,水素貯蔵容量の1.2%に相当する.
- LB製のPt-SWNTは,Pt/SWNT比が最も高く,水素吸収が優れていることが示されました.
結論:
- プラチナナノ粒子は,溢出強化化学吸収機構を通じてSWNTの水素吸収を促進します.
- sp(3) -ハイブリッド化された炭素原子の形成は,Pt-SWNTsにおける水素貯蔵の鍵です.
- 特に LB のような方法を使用して,Pt 負荷を最適化することで,SWNT の水素貯蔵性能が向上します.
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