Гидрофуллерит C₆₀Н₆₀

• Main Authors: Савенко, А.Ф., Полищук, М.А., Щур, Д.В., Загинайченко, С.Ю., Боголепов, В.А., Помыткин, А.П., Каменецкая, Е.А.
• Format: Article
• Language: Russian
• Published: Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України 2013
• Series: Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
• Online Access: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/75905

Фуллерен є четвертою алотропною формою вуглецю. Такі властивості, як об’ємна (8,25⋅10²² атомів H/см³ ), масова (7,7 мас.% H) і електрохемічна (2000 мА⋅год./г) місткості фуллериту перевершують багато аналогічних властивостей металогідридів та вуглеводнів. Розв’язання проблеми реверсивного гідрування кожного атома вуглецю в каркасі фуллеренової молекули уможливить створити сховище водню з місткістю до 7,7 мас.% H. У цій роботі оцінено повну воднемісткість фуллериту С₆₀; експериментально одержано гідрофуллерени з різним вмістом водню; визначено оптимальний режим гідрування С₆₀, що призводить до повного гідрування фуллеренової молекули С₆₀. З’ясовано, що послідовність утворення гідрованої фуллеренової молекули С₆₀Н₆₀ у фуллериті складається з: розчинення молекулярного водню в октапорах ГЦК-ґратниці фуллериту, дисоціації молекул при переході водню в тетраедричні порожнечі, взаємодії атома водню з молекулою фуллерену; показано, що процес хемосорбції водню молекулою С₆₀ після концентрації водню, що відповідає С₆₀Н₃₆, лімітується дифузійними процесами у фуллериті. Аналіз показав, що процес другої стадії хемосорбції підпорядковується моделі оболонки, що стискається; запропоновано модель взаємодії H₂ з фуллеритом C₆₀; запропоновано механізм визначення ступеня гідрування молекули С₆₀.