Скачать полную версию статьи (в PDF формате)

А. Ф. Савенко, М. А. Полищук, Д. В. Щур, С. Ю. Загинайченко, В. А. Боголепов, А. П. Помыткин, Е. А. Каменецкая
«Гидрофуллерит C60Н60»
0141–0160 (2013)

PACS numbers: 61.48.-c, 61.72.Bb, 64.75.Bc, 81.05.ub, 81.05.Zx, 88.30.R-

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.