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 вMoS₂-нанотрубках. Образцы синтезировали непосредственным нагревом(NH₄)₂MoS₄в среде водород/тиофен. Типичная длина нанотрубок составляла несколько сотен нанометров. Чистота образца ~ 60%. Нанотрубки, дополнительно обработанные растворомKOHпри 500С (образец 2), имели постоянный диаметр ~50нм и удельную поверхность 66м2/г. Удельная поверхность необработанных нанотрубок (образец 1) равна 58м2/г, а порошкаMoS₂(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 спеченныйNi(OH)₂/NiOOH, а электродом сравнения —Hg/HgOв 5М раствореКОНпри 200С. Измерения показали высокую электрохимическую активность электродов из наноструктурногоMoS₂, особенно после обработкиКОН. Например, разрядная емкость при 50мА/г и 200С для образца 1 равна 240мА×час/г, а для образца 2 — 260мА×час/г, что соответствует формулеH_1,57MoS₂, или 0.97вес.% водорода. Напомним, что результаты электрохимических исследований разных авторов науглеродныхнанотрубках 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 иMoS₂нанотрубок требуются дальнейшие исследования. Возможно, высокая адсорбция водорода вMoS₂-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 нанотрубкиMoS₂могут 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

Мусора на околоземной орбите стало чуть-чуть меньше

Согласно данным ежеквартального отчета Отдела NASA по слежению за искусственными космическими объектами (NASA Orbital Debris Program Office), за 4-й квартал 2008 года число объектов искусственного происхождения на околоземной орбите, отслеживаемых средствами контроля космического пространства, уменьшилось с 12851 до 12743 штук. Событие для последних лет довольно редкое. Обычно приходится писать об увеличении количества "космического мусора".
В число этих объектов входят 3208 (+18) космических аппарата (функционирующие и "мертвые"), 9535 (- 126) — ступени ракет-носителей и прочих обломков.
По-прежнему больше всего объектов искусственного происхождения "числится" за Россией и странами СНГ — 4415 (- 113). Из них, 1379 (+ 4) — спутники, а 3036 (- 117) — фрагменты РН и "мусор".
США "приписаны" 4259 объектов. Их общее число за три месяца не изменилось. Хотя спутник стало на два больше, а фрагментов — на два меньше.
У Китая 2773 (- 1) объектов. В том числе, 78 (+ 8) спутников и 2695 (- 9) фрагментов иного происхождения.
Далее идет Франция. За ней 380 (+ 4) объекта. Из них 49 (+ 3) космических аппаратов и 331 (+ 1) других фрагментов, в число которых входят все ступени ракет-носителей семейства Ariane, запускаемых консорциумом Arianespace.
У японцев 105 (без изменений) спутников и 69 (- 1) фрагмент (всего — 174).
За индийцами — 147 (+ 3) объекта (36 + 111). Спутников у Индии осталось прежнее количество, а число фрагментов возросло на 3.
"Улучшились" показатели Европейского космическго агентства — 74 (- 3). Количество европейских спутников уменьшилось на единицу, а количество других объектов — на две единицы. Аналогичной была динамика у европейцев и в 3-м квартале 2008 года.
Всем остальным странам принадлежат 521 (без изменений) объект (425 + 96).
Напомню, что в общее число объектов, за которыми ведется наблюдение, входят только те, которые имеют размеры не менее 5 сантиметров.