Hydrogen adsorption in the series of carbon nanostructures: Graphenes–graphene nanotubes–nanocrystallites


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

A comparative analysis of hydrogen absorption capability is performed for the first time for three types of carbon nanostructures: graphenes, oriented carbon nanotubes with graphene walls (OCNTGs), and pyrocarbon nanocrystallites (PCNs) synthesized in the pores of TRUMEM ultrafiltration membranes with mean diameters (Dm) of 50 and 90 nm, using methane as the pyrolized gas. The morphology of the carbon nanostructures is studied by means of powder X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Raman spectroscopy, and transmission electron microscopy (TEM). Hydrogen adsorption is investigated via thermogravimetric analysis (TGA) in combination with mass-spectrometry. It is shown that only OCNTGs can adsorb and store hydrogen, the desorption of which under atmospheric pressure occurs at a temperature of around 175°C. Hydrogen adsorption by OCNTGs is quantitatively determined and found to be about 1.5% of their mass. Applying certain assumptions, the relationship between the mass of carbon required for the formation of single-wall OCNTGs in membrane pores and the surface area of pores is established. Numerical factor Ψ = mdep/mcalc, where mdep is the actual mass of carbon deposited upon the formation of OCNTGs and mcalc is the calculated mass of carbon necessary for the formation of OCNTGs is introduced. It is found that the dependence of specific hydrogen adsorption on the magnitude of the factor has a maximum at Ψ = 1.2, and OCNTGs can adsorb and store hydrogen in the interval 0.4 to 0.6 < Ψ < 1.5 to 1.7. Possible mechanisms of hydrogen adsorption and its relationship to the structure of carbon nanoformations are examined.

Об авторах

A. Soldatov

Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis

Автор, ответственный за переписку.
Email: soldatov@ips.ac.ru
Россия, Moscow, 119991

A. Kirichenko

Technological Institute of Superhard and New Carbon Materials

Email: soldatov@ips.ac.ru
Россия, Troitsk, 142190

E. Tat’yanin

Technological Institute of Superhard and New Carbon Materials

Email: soldatov@ips.ac.ru
Россия, Troitsk, 142190

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2016

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».