Rambler's Top100 Service
Поиск   
 
Обратите внимание!   Посетите Сервер по Физике Обратите внимание!
 
  Наука >> Физика >> Специальные разделы >> Химическая физика | Новости
 Написать комментарий  Добавить новое сообщение
Водород в MoS2-нанотрубках
15.03.2002 19:12 | ПерсТ
    

Остается высоким интерес к неуглеродным нанотрубкам, в частности, дисульфидным нанотрубкам (например, MoS2, WS2). В совместной работе [1] японские (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)) и китайские (Nankai University) исследователи впервые изучили электрохимическое хранение водорода в MoS2-нанотрубках. Образцы синтезировали непосредственным нагревом (NH4)2MoS4 в среде водород/тиофен. Типичная длина нанотрубок составляла несколько сотен нанометров. Чистота образца ~ 60%. Нанотрубки, дополнительно обработанные раствором KOH при 50°С (образец 2), имели постоянный диаметр ~50 нм и удельную поверхность 66 м2/г. Удельная поверхность необработанных нанотрубок (образец 1) равна 58 м2/г, а порошка MoS2 (образец 3) - 3.6м2/г. Расcтояние между слоями в нанотрубках - 0.65 нм.

Для изучения электрохимических характеристик образцы были приготовлены в виде электродов. Вспомогательным электродом служил спеченный Ni(OH)2/NiOOH, а электродом сравнения - Hg/HgO в 5 М растворе КОН при 20°С. Измерения показали высокую электрохимическую активность электродов из наноструктурного MoS2, особенно после обработки КОН. Например, разрядная емкость при 50 мА/г и 20°С для образца 1 равна $240 мА \cdot час/г$, а для образца 2 - $260 мА \cdot час/г$, что соответствует формуле H1,57MoS2, или 0.97 вес.% водорода. Напомним, что результаты электрохимических исследований разных авторов на углеродных нанотрубках соответствуют 0.39 - 2.9 вес.% водорода. Для поликристаллического образца 3 разрядная емкость гораздо ниже - всего $62 мА \cdot час/г$. После 30 зарядно-разрядных циклов емкость электрода из образца 2 уменьшилась всего на 2%.

Количество водорода увеличивается с увеличением удельной поверхности образца. Обработка щелочью создает большое число дефектных центров, что снижает энергию адсорбции водорода на поверхности (внутренней и наружной) нанотрубок и между ними. Для выяснения точного механизма взаимодействия водорода и MoS2 нанотрубок требуются дальнейшие исследования. Возможно, высокая адсорбция водорода в MoS2-нанотрубках обуславливается физико-химическим взаимодействием, т.е. процессы являются промежуточными между процессами в углеродных нанотрубках (физический процесс) и металл-гидридных электродах (химический процесс).

Авторы считают, что в перспективе нанотрубки MoS2 могут найти применение в электрохимическом катализе и в производстве аккумуляторов.

О.Алексеева (РНЦ КИ)

1. J. Am. Chem. Soc., 2001, 123(47), p.11813


Написать комментарий
 Copyright © 2000-2015, РОО "Мир Науки и Культуры". ISSN 1684-9876 Rambler's Top100 Яндекс цитирования