Сорбция водорода кремнийоксидным аэрогелем при низких температурах

• Опубліковано в: : Физика низких температур
• Дата: 2018
• Автори: Долбин, А.В., Хлыстюк, М.В., Есельсон, В.Б., Гаврилко, В.Г., Винников, Н.А., Баснукаева, Р.М., Марценюк, В.Е., Веселова, Н.В., Калюжный, И.А., Сторожко, А.В.
• Формат: Стаття
• Мова: Російська
• Опубліковано: Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України 2018
• Теми: Наноструктуры при низких температурах
• Онлайн доступ: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/175847
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Цитувати: Сорбция водорода кремнийоксидным аэрогелем при низких температурах / А.В. Долбин, М.В. Хлыстюк, В.Б. Есельсон, В.Г. Гаврилко, Н.А. Винников, Р.М. Баснукаева, В.Е. Марценюк, Н.В. Веселова, И.А. Калюжный, А.В. Сторожко // Физика низких температур. — 2018. — Т. 44, № 2. — С. 191-196. — Бібліогр.: 23 назв. — рос.

Методом термопрограммированной десорбции в температурном интервале 7–95 К исследована сорбция и последующая десорбция водорода образцом кремнийоксидного аэрогеля. Во всем температурном интервале исследований наблюдалась физическая сорбция водорода образцом, обусловленная слабым ван-дер-ваальсовым взаимодействием молекул водорода с кремнийоксидными стенками пор образца. Суммарная емкость образца аэрогеля по отношению к водороду составила ~1,5 мас.%. Определено, что при убывании температуры образца от 95 до 60 К характеристические времена сорбции водорода кремнийоксидным аэрогелем возрастают, что характерно для термически активированной диффузии (Еа ≈ 408 К). В температурном интервале 15–45 К характеристические времена сорбции Н₂ слабо зависели от температуры, что предположительно обусловлено преобладанием туннельного механизма диффузии над термоактивационным. Ниже 15 К характеристические времена сорбции несколько возрастают при понижении температуры, что может быть объяснено образованием монослоя молекул Н₂ на поверхности зерен аэрогеля. Методом термопрограмованої десорбції в температурному інтервалі 7–95 К досліджено сорбцію та
 подальшу десорбцію водню зразком кремнійоксидного аерогелю. У всьому температурному інтервалі
 досліджень спостерігалася фізична сорбція водню зразком, яка обумовлена слабкою ван-дер-ваальсовою
 взаємодією молекул водню з кремнійоксидними стінками пор зразка. Сумарна ємність зразка аерогелю
 відносно до водню склала ~ 1,5 мас.%. Визначено, що при зменшенні температури зразка від 95 до 60 К
 характеристичні часи сорбції водню кремнійоксидним аерогелем зростають, що характерно для термічно
 активованої дифузії (Еа ≈ 408 К). В температурному інтервалі 15–45 К характеристичні часи сорбції Н₂
 слабко залежали від температури, що імовірно обумовлено переважанням тунельного механізму дифузії
 над термоактиваційним. Нижче 15 К характеристичні часи сорбції зростають зі зниженням температури,
 що може бути пояснено утворенням моношару молекул Н₂ на поверхні зерен аерогелю. By the TPD desorption method in the temperature
 interval of 7–95 K the sorption and subsequent desorption of hydrogen by sample of silicate aerogel was investigated. In all temperature range of investigations
 only physical adsorption of hydrogen by the sample
 was observed. The sorption processes were caused by
 van der Waals interaction of the hydrogen molecules
 with silicate walls of sample’s pores. Total hydrogen
 capacity of the aerogel sample were ~1.5 wt.%. Was
 observed, that with decrease of the temperature of
 sample (from 95 to 60 K) the characteristic times of
 hydrogen sorption were increased, which is indicative
 for thermal activated diffusion (Еа ≈ 408 K). In the
 temperature range of 15–45 K the characteristic times
 of Н₂ sorption was weakly dependant on the temperature, which is, presumably for predominance of tunnel
 mechanism of diffusion over thermoactivation. Below
 15 K the characteristic times of diffusion were slightly
 increased with lowering temperature, which could be
 explained by formation of Н₂ molecular monolayer on
 the aerogel’s granules surface.