101 вопрос о нанотехнологиях. Нагорнов Ю.С. - 43 стр.

UptoLike

Составители:

Рубрика:

адсорбции можно использовать для создания датчиков концентрации различных веществ

– хемосенсоров.

Водород является одним из источников энергии будущего. Высокими темпами

ведутся исследования в области водородной энергетики. В связи с этим встает проблема

хранения водорода. Заполнять водородом бак, как это делается с бензином, нельзя.

Водород взаимодействует с кислородом воздуха, образуя воду. Эта химическая реакция

протекает быстро и может сопровождаться сильным взрывом. Поэтому хранить его надо

так, чтобы он не соприкасался с кислородом и выделялся очень медленно. Для этого

хранилища можно заполнять пористыми веществами, которые адсорбируют водород.

Одним из методов хранения этого ценного продукта является адсорбция на поверхности

углерода, представленного различными аллотропическими формами.

В этом отношении перспективными материалами для хранения водорода являются

новые углеродные материалы: фуллерены и углеродные нанотрубки. Так, например,

углеродные нанотрубки способны удерживать водород при температурах, близких к

комнатной. На рис. 29 приведены возможные варианты расположения адсорбированного

водорода. Обнаружено, что энергия химической связи водорода с графеновой плоскостью

весьма велика, что способствует адсорбции достаточно больших количеств водорода.

Обнаружено также, что часто водород адсорбируется на дефектах трубки.

Рис. 29. Три варианта расположения молекулы водорода при физической адсорбции: Х –

на связи, Y – параллельно графеновой плоскости внутри ячейки, Z – перпендикулярно

трубке

Вопрос 43. Могут ли углеродные нанотрубки проводить ток?

Проводимость макроскопических твердых тел

есть величина обратная удельному

сопротивлению. Проводимость определяется как произведение концентрации свободных

носителей

, подвижности носителей заряда

и заряда электрона e.

Подвижность - это дрейфовая скорость которую носитель заряда развивает при

напряженности электрического поля 1 В/м. Подвижность зависит от взаимодействия