14.03.2002 11:39 |
Водород в MoS2-нанотрубках 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 500С (образец 2),
имели постоянный диаметр ~50нм и удельную
поверхность 66м2/г. Удельная
поверхность необработанных нанотрубок (образец
1) равна 58м2/г, а
порошка MoS2 (образец
3) - 3.6м2/г. Расcтояние
между слоями в нанотрубках - 0.65нм.
Для
изучения электрохимических характеристик
образцы были приготовлены в виде
электродов. Вспомогательным электродом
служил спеченный Ni(OH)2/NiOOH,
а электродом сравнения - Hg/HgO
в 5М растворе КОН при
200С. Измерения показали высокую
электрохимическую активность электродов
из наноструктурного MoS2,
особенно после обработки КОН.
Например, разрядная емкость при 50мА/г и 200С
для образца 1 равна 240мА×час/г, а для образца 2 - 260мА×час/г, что соответствует
формуле H1,57MoS2,
или 0.97вес.% водорода. Напомним, что
результаты электрохимических исследований
разных авторов на углеродных
нанотрубках соответствуют 0.39 - 2.9вес.%
водорода. Для поликристаллического образца
3 разрядная емкость
гораздо ниже - всего 62мА×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
PERST
add red. lenty
Выскажите свое мнение на:
|