Сорбция водорода нанопористыми углеродными структурами
Диссертация
Исследование механизмов термически активированной сорбции водорода в таких объектах проводится впервые. Данные о кинетике адсорб-ционно-десорбционных процессов позволят в перспективе связать их параметры с уникальной структурой нанопористых углеродов и их электронными свойствами. С другой стороны, понимание механизмов поглощения водорода является ценной информацией для целенаправленного синтеза… Читать ещё >
Список литературы
- Э.Зенгуил. Физика поверхности. М., Мир, 1990, 536 с.
- M.S.Dresselhaus, K.A.Williams, P.C.Eklund. Hydrogen adsorption in carbonmaterials // Material Research Society Bulletin, Nov 1999, p.45−50.
- Q.Wang, S.R.Challa, D.S.Sholl. Quantum sieving in carbon nanotubes and zeolites // Phys. Rev. Lett, 1999, v.82, p.956−959.
- S.J. Gregg, K.S.V. Sing. In: Adsorption, surface area and porosity, 2nd ed.1982, London: Academic Press.
- D.W. Breck. Zeolite molecular sieves: structure, chemistry and use. 1974,1. NewYork: Wiley.
- J.M. Beenakker, V.D. Borman, S.Yu. Krylov. // Chem. Phys. Lett., 1995, v.232, p.379 -385.
- M.Rzepka, P. Lamp, M.A.Casa-Lillo. Physisorption of hydrogen on microporous carbon and carbon nanotubes // J. Phys. Chem. B, 1998, v. 102, p.10 894−10 898.
- Энергии разрыва химических связей. Под ред. В. Н. Кондратьева. М., Наука, 1974,351 с.
- M.S.Dresselhaus, G.Dresselhaus. // Adv.Phys., 1981, v.30, p. 139 146.
- И.Е.Габис, Т. Н. Компаниец, А. А. Курдюмов. Адсорбция водорода на d-переходных металлах ./ в сб. «Молекулярные и электронные процессы на межфазовых границах // Вопр. электр. тв. тела.- Изд. ЛГУ, 1989, вып. 11, с.78−90.
- E.A. Denisov, T.N. Kompaniets, A.A. Kurdyumov, S.N. Mazayev, Yu.G. Prokofiev. Comparison of hydrogen inventory and transport in berillium and graphite materials // Journal of Nuclear Materials 212−215 (1994), pl448−1451.
- E.A. Denisov, T.N. Kompaniets, A.A. Kurdyumov, S.N. Mazayev. Molecular hydrogen interaction with unirradiated graphite // Journal of Nuclear Materials 233−237 (1996), p.1218−1222.
- А.И. Лившиц. Взаимодействие перегородок с неравновесными газами в случае адсорбции с диссоциацией. // ЖТФ, 1976, т.46, вып.2, с.328−338.
- Н.Е.Лобашина, Н. Н. Саввин, И. А. Мясников. Образование и перенос атомов водорода с металла-активатора на поверхность носителя (спил-ловер-эффект) и в газовую фазу // Доклады АН СССР, 1983, т.268, № 6, с.1434−1437.
- Н.Е.Лобашина, Н. Н. Саввин, И. А. Мясников. Исследование механизма спилловера водорода на нанесенных металлических катализаторах // Кинетика и катализ, 1983, т.24, № 3, с.747−750.
- R.R.Cavanagh, J.T.Yates. Hydrogen spillover on aluminia a study by infrared spectroscopy. //J.Catal., 1981, v.68, № 1, p.22−26.
- E.Keren, A.Soffer. Simultaneous electronic and ionic surface conduction of catalyst support: a general mecannism for spillover. The role of water in the Pd-catalyzed hydrogenation of carbon surface. // J.Catal., 1977, v.50, № 1, p.43−55.
- Взаимодействие водорода с металлами. Под ред. А. П. Захарова. Москва, Наука, 1987, 295 с.
- С.Ф.Пальгуев. Высокотемпературные протонные твердые электролиты, Екатеринбург: УрО РАН, 1998, 82 с.
- Г. Алефельд, И. Фелькель. Водород в металлах. М., Мир, 1981, т. 1, 506 е., т.2, 430 с.
- H.Frieske, E.Wicke. Ber. Bunsenges, Physik Chem, 50 (1973), P.77 84.
- Craig M. Jensen, Satoshi Takara, and Ragaiy A. Zidan. Hydrogen storage via cataltically enhanced metal hydrides // Proceedings of the 1999 U. S DOE Hydrogen Program Review (http://www.eren.doe.gov/hydrogen/pdfs/2693 8jj .pdf)
- G.J.Thomas, S.E.Guthrie, K.Gross. Hydride development for hydrogen storage // Proceedings of the 1999 U. S DOE Hydrogen Program Review (http://www.eren.doe.gov/hydrogen/pdfs/26938hh.pdf)
- K. Sapru, Lu Ming, N.T. Stetson, J. Evans. Improved Mg-based alloys for hydrogen storage // Proceedings of the 1998 U. S DOE Hydrogen Program Review.
- R.B. Schwarz. Hydrogen storage in Magnesium-based alloys // MRS Bulletine, November 1999, p.40−44.
- C.Park, C.D.Tan, R. Hidalgo, R.T.K.Baker, N.M. Rodriguez. Hydrogen storage in graphite nanofibers // Proceedings of the 1998 U. S DOE Hydrogen Program Reviewhttp://www.eren.doe.gov/hydrogen/pdfs/25315cc.pdf)
- P.Chen, X. Wu, J. Lin, K.L.Tan. High H2 Uptake by Alkali Doped Carbon Nanotubes Under Ambient Pressure and Moderate Temperatures // Science, v.285, p.91−93, 2 July 1999.
- Б.П. Тарасов. Механизм гидрирования фуллерит-металлических композиций // Журнал общей химии, 1998, т.68, в.8, с.1245−1248.
- B.P.Tarasov, V.N.Fokin, A.P.Moravsky, Yu.M.Shul'ga, V.A.Yartus. Hy-drogenetion of fullerenes C60 and C70 in the presence of hydride-forming metals and intermetallic compounds // Journal of Alloys and Compounds 1997, v.253−254, p.25−28.
- Б.П. Тарасов, В. Н. Фокин, А. П. Моравский, Ю. М. Шульга. Синтез и свойства кристаллических гидридов фуллеренов // Изв. АН, Сер.Хим., 1998, № 10, с.2093−2096.
- Ю.М. Шульга, Б. П. Тарасов, В. Н. Фокин и др. Кристаллический дей-терид фуллерена CgoEW исследование спектральными методами // ФТТ т.41, № 8(1999), с. 1520−1526.
- Н.Ф. Гольдшлегер, Б. П. Тарасов, Ю. М. Шульга и др. Взаимодействие фуллерида платины C6oPt с дейтерием // Изв. АН, Сер. Хим. 5(1999), с.999−1002.
- Ю.М. Шульга, Б. П. Тарасов. Фуллерит С6о с растянутой ГЦК решеткой // Письма в ЖЭТФ, т.68,№ 3 (1998), с.239−242.
- J.C.Wang, R.M.Murphy, F.C.Chen, R.O.Loutfy, E.Veksler. Hydrogen storage in fullerenes and liquid organic hydrides // Proceedings of the 1999 U. S DOE Hydrogen Program Review (http://www.eren.doe.gov/hydrogen/pdfs/26938gg.pdf)
- E. Фромм, E. Гебхардт. Газы и углерод в металлах. М., Металлургия, 1980,710 с.
- A Chambers, C. Park, R.T.K.Baker, N.M.Rodriguez. Hydrogen storage in graphite nanofibers //J. Phys. Chem. B, 102 (1998), p.4253−4256.
- S.N.Klyamkin, K. Metenier, D.E.Sklovsky, S. Bonnamy, F.Beguin. Carbon nanofilaments under high hydrogen pressure // Abstracts of Int. Conf. «Carbon 99», St. Petersburg, 1999.
- Y.Ye, C.C.Ahn, C. Witham, B. Fultz et. al. and R.E.Smalley. Hydrogen adsorption and cohesive energy of single-walled carbon nanotubes // Applied physics letters, v.74, № 16, p.2307−2309, 19 April 1999.
- R. Chanine and Т.К. Bose. // Int. J. Hydrogen Energy 19 (1994), p. 161−165.
- C.Nuetzenadel, A. Zuettel, D. Chartouni, Louis Schlapbach. Electrochemical Storage of Hydrogen in Nanotube Materials // Electrochemical and SolidState Letters, 2, (1), 1998, p.30−32.
- C.Liu, Y.Y.Fan, M. Liu, H.T.Cong, H.M.Chang, M.S.Dresselhaus. Hydrogen Storage In Single-Walled Carbon Nanotubes At Room Temperature // Science, v.286, p. 1127−1129, 5 November 1999.
- A.C.Dillon, T.A. Bekkedahl, A.F. Cahill et al. Carbon nanotube materials for hydrogen storage // Proceedings of the 1995 U. S DOE Hydrogen Program Review, p.521−541, Golden, Colorado, 1995.
- A.C.Dillon, P.A.Parilla, K.M.Jones, G. Riker, M.J.Heben. Carbon nanotube materials for hydrogen storage // Proceedings of the 1998 U. S DOE Hydrogen Program Reviewhttp://www.eren.doe.gov/hydrogen/pdfs/25315dd.pdf)
- A.C.Dillon, T. Gennett, J.L. Alleman et al. Carbon nanotube materials for hydrogen storage // Proceedings of the 2000 U. S DOE Hydrogen Program Review (http://www.eren.doe.gov/hydrogen/pdfs/28890kkk.pdf)
- Singapore Physicists Report High Hydrogen Storage Capacities in Alkali-Doped Carbon Nanotubes. http://www.hfeletter.com/letter/august99/AugustFeature.html)
- R.T. Yang. Hydrogen storage by alkali-doped carbon nanotubes-revisited // Carbon 38 (2000), p.623−626.
- J. Ozaki, W. Ohizumi, A. Oya et al. Comparison of hydrogen adsorption abilities of platinum-loaded carbon fibers prepared using different methods // Carbon 38(2000), p.778−780.
- Г. Корн, Т. Корн. Справочник по математике. Москва, Наука, 1984. 831 с.
- В.П. Жданов, Я. Павличек, 3. Кнор. «Нормальные» предэкспоненци-альные факторы для элементарных физико-химических процессов на поверхности // Поверхность 10(1986), с.41−46.
- J.P. Chen, R.T. Yang. Chemisorption of hydrogen on different planes of graphite a semi-empirical molecular orbital calculation // Surf. Science 216(1989), p.481−488.
- B. Kastening. A model of Electronic properties of activated carbon // Ber. Bunsenges. Phys. Chem. 102(1998), p.229−237.
- A.C. Dillon, K.M. Jones, T.A. Bekkedahle etal. Storage of hydrogen in single-walled carbon nanotubes // Nature 386 (1997), 27 March, p.377−379.
- О.И. Коньков, И. Н. Капитонов, И. Н. Трапезникова, Е. И. Теруков. Измерение количества свободного и связанного водорода в аморфном углероде // Письма в ЖТФ, т.23,№ 1 (1997), с.3−8.
- I.E. Gabis, Е.А. Evard, S.K. Gordeev, Th. Ekstrom. Carbon Nanomaterial for Hydrogen Uptake and Storage // Proc. Of Int. Conf. «Hypothesis III», S.-Petersburg, June 22−25, 1999, CD.
- I.E. Gabis, E.A. Evard, S.K. Gordeev. Sorption of Hydrogen by Carbon Nanomaterial // Proc. Of Int. Conf. «ICHMS'99», Yalta, Ukraine, September 2−8, 1999 в печати.
- E.A. Евард, И. Е. Габис, С. К. Гордеев. Исследование сорбции водорода нанопористым углеродом // Материалы конференции «ФФС2000», Минск, 5−8 июня, 2000, с. 34 40.
- Е.А. Евард, А. П. Войт, С.К. Гордеев*, И. Е. Габис. Кинетика сорбции и выделения водорода нанопористым углеродом // ФХММ, т.36, № 4, 2000, с. 23 28.
- V. Kuznetsov, S. Gordeev, Т. Ekstrom. Super capasitors based on skeleton carbon materials // Proc. Of 6th Int. Seminar on double layer capacitors andsimilar energy storage devices. Deerfield Beach, Florida, December 9−11, 1996, p.1−10.
- A.M. Danishevskii, R.N. Kyutt, E.A. Smorgonskaya et al. Structural studies and vibrational spectroscopy of nanoporous carbon prepared from 6H-SiC single crystal // Proceedingsof 24th Int. Conf. Phys. Semicond, Jerusalem, 1998. Abstracts, P-Tu 197.
- П.Г. Черемской. Методы исследования пористости твердых тел. М., Энергоатомиздат, 1985, 110 с.
- Строение и свойства адсорбентов и катализаторов, под ред. Б.Г. Лин-сена, М., Мир, 1973, 653 с.
- И.Е. Габис, А. А. Курдюмов, Н. А. Тихонов. Установка для проведения комплексных исследований по взаимодействию газов с металлами // Вестник СПбГУ, серия 4: Физ.-Хим.-1993.- 2, № 11.-С.77−99.
- Е.А. Денисов. Взаимодействие водорода с графитами // Автореферат канд. диссертации, С.-Петербург, 1999.
- Р.Н. Кютт, Э. А. Сморгонская, С. К. Гордеев и др. Исследование структуры нанопористого углерода, полученного из поликристаллических карбидных материалов, методом малоуглового рентгеновского рассеяния // ФТТ, т.41, № 8(1999), с.1484 1488.
- Р.Н. Кютт, Э. А. Сморгонская, С. К. Гордеев и др. Структурные исследования нанопористого углерода, получаемого из карбида кремния // ФТТ, т.41, № 5(1999), с.891 893.
- Е.А. Evard. Evaluation of desorption rates and order of desorption kinetics from TPD experiments // Abstracts of Int. Conf. «Interaction of hydrogen and constructive materials», Sarov, April 2−7, 2001, p. 17.
- Химия, справочное руководство под ред. Ф. Г. Гаврюченкова. Изд. «Химия», Ленинградское отделение, 1975, 574 с.
- C.K. Гордеев, A.B. Вартанова. Новый подход к получению блочных микропористых материалов // Журнал прикладной химии, т.67, № 8(1994), с.1375−1377.
- С.К. Гордеев, A.B. Вартанова. Пористость материалов, полученных хлорированием ковалентных и металлоподобных карбидов // Журнал прикладной химии, № 6(1991), с. 1178−1182.
- A.B. Вартанова, С. К. Гордеев. Изменение пористости в процессе получения карбидных материалов и создания на их основе компактных углеродных адсорбентов // Журнал прикладной химии, т.61, № 7(1994), с.1080−1084.
- A.M. Данишевский, P.H. Кютт, Э. А. Сморгонская, C.K. Гордеев, А. В. Гречинская. Аморфные и микрокристаллические полупроводники. Тезисы докладов II Международной конференции. Санкт-Петербург, 2000. С. 95.
- A.M. Данишевский, Э. А. Сморгонская, С. К. Гордеев, А. В. Гречинская. Комбинационное рассеяние света в нанопористом углероде, получаемом из карбидов кремния и титана // ФТТ, т.43, № 1 (2001), с.132 139.
- С.К. Гордеев, С. А. Кукушкин, А. В. Осипов, Ю. В. Павлов. Самоорганизация при формировании нанопористого углеродного материала // ФТТ, т.42, № 12 (2000), с.2245 2248.
- Э.А. Сморгонская, Р. Н. Кютт, С. К. Гордеев, А. В. Гречинская, Ю. А. Кукушкина, A.M. Данишевский. О фрактальном характере структуры нанопористого углерода, полученного из карбидных материалов // ФТТ, т.42, № 6 (2000), с. 1141 1146.
- А.П. Захаров. Отчет по теме «Процессы накопления и реэмиссии изотопов водорода в углеродных материалах при взаимодействии с ионными и плазменными потоками». Москва, 1991, с. 44 58.
- S.L. Kanashenko, А.Е. Gorodetsky, V.N. Chernikovetal. Hydrogen adsorption and solubility in graphites // J. Nucl. Mat., v.233−237 part В (1994), P.1207- 1212.
- М.А. Авдеенко. Теплоты хемосорбции простых молекул и некоторые особенности электронной структуры графита, в сб. «Конструкционные материалы на основе графита», М., Металлургия, 1967, с. 63.
- Е. Hoinkis. The chemisorption of hydrogen on porous graphites at low pressure and elevated temperature // J. Nucl. Mat., v. 182 (1991), P.93 -106.
- W.R. Wampler, B.L. Doyle, R.A. Causey, K. Wilson. Trapping of deuterium at damage in graphite // J. Nucl. Mat., v. 176−177 (1990), P.983 987.
- D.D. Eley. Chemisorption. Ed. W.E. Gardner. N.Y.:Acad. Press, 1957, 97 p.
- J.N.Brooks, D.K.Brice, A.B.DeWald, R.T.McGrath. Errosion/Redeposition Modeling and Calculation for Carbon // J.Nucl.Mat. v. 162−164 (1989), 1. P.363−368 .
- M.Balooch, D.R.Olander. Reactions of Modulated Molecular Beams with Pyrolytic Graphite // J.Chem.Phys. v.63, No. l 1 (1975), P.4772−4786.
- T.Tanabe, Y.Watanabe. Hydrogen Behavior in Graphite at Elevated Temperatures // J.Nucl.Mat. 179−181, part A (1991), P.231−234.
- V.Phylipps, E. Vietzke, M. Erdweg, K.Flaskamp. Thermal Desorption of Hydrogen and Various Hydrocarbons from Graphite Bombarded with Thermal and Energetic Hydrogen // J.Nucl.Mat. v. 145−147 (1987) 292−296.