Насыщение фуллерита С₆₀ водородом: исследование адсорбционного кроссовера

• Main Authors: Яготинцев, К.А., Легченкова, И.В., Стеценко, Ю.Е., Зиновьев, П.В., Зорянский, В.Н., Прохватилов, А.И., Стржемечный, М.А.
• Format: Article
• Language: Russian
• Published: Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України 2012
• Series: Физика низких температур
• Subjects: Наноструктуры при низких температурах
• Online Access: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/117900

Рентгеновским и фотолюминесцентным методами исследовано влияние сорбции водорода под давлением 30 атм в температурном интервале 150–380 °С на структурные и термодинамические свойства фуллерита С₆₀. Изучена кинетика сорбции водорода при разных температурах, построены временные зависимости решеточного параметра фуллерита. Установлено изменение механизма сорбции при повышении температуры насыщения. Диффузионное заполнение решеточных пустот молекулами водорода при температурах, равных и ниже 250 °С, в области более высоких температур сменяется химическим взаимодействием водорода с молекулами фуллерена, приводящим к образованию нового молекулярного вещества: гидрофуллерита С₆₀Нх. Установлено, что переход от физсорбции к хемосорбции водорода фуллеритом (адсорбционный кроссовер) происходит в области температур 300 °С > Т > 250 °С. Показано, что при гидрогенизации молекул С₆₀ резко возрастает объем кубической ячейки, уменьшается тепловое расширение кристаллов, подавляются ориентационный переход и процесс формирования стекольного состояния. Определены предельные деформации ГЦК решетки, а также времена заполнения решеточных пустот и гидрогенизации в случаях диффузионной и химической сорбции водорода соответственно