Методы активации углеродных нанотрубок для сорбции молекулярного водорода (Обзор)

Abstract

Представлен обзор современного состояния исследований сорбционных свойств углеродных нанотрубок. Рассмотрены особенности структур углеродных нанотрубок, определяющие их сорбционные свойства, а также механизмы сорбции газообразных веществ такими структурами. Особое внимание уделено проблеме использования углеродных нанотрубок для хранения газообразного водорода. Кратко рассмотрено состояние работ в мире по использованию водорода в качестве экологически чистого источника энергии для транспорта и энергетики в целом. Описаны основные методы хранения водорода, а также требования к ним. Цель данного обзора — обобщить достигнутые результаты по изучению структуры углеродных наноматериалов, термодинамики протекающих в них процессов и определить перспективы развития данного направления, в частности, сорбции водорода углеродными нанотрубками.

Представлено огляд сучасного стану досліджень сорбційних властивостей вуглецевих нанотрубок. Розглянуто особливості структур вуглецевих нанотрубок, що визначають сорбційні властивості, а також механізми сорбції газоподібних речовин такими структурами. Особливу увагу приділено проблемі використання вуглецевих нанотрубок для зберігання газоподібного водню. Коротко розглянуто стан робіт у світі по використанню водню як екологічно чистого джерела енергії для транспорту та енергетики в цілому. Наведено основні методи зберігання водню, а також вимоги до них. Мета даного огляду — узагальнити досягнуті результати з вивчення структури вуглецевих наноматеріалів, термодинаміки процесів, що протікають у них, та визначити перспективи розвитку даного напрямку, зокрема, сорбції водню вуглецевими нанотрубками.

Current research on the sorption properties of carbon nanotubes (CNTs) is reviewed. The sorption-determining structural features of CNTs are analyzed, and their sorption mechanisms for gaseous substances are discussed. Special attention is given to CNT applications for storing of hydrogen gaseous substances. A brief consideration is given to the world state of the art of using hydrogen as an ecologically clean energy source for transport and power engineering on the whole. Basic methods of hydrogen storage presented together with the requirements imposed on the methods. The aim of the present review is to generalize the already achieved results of the structure and thermodynamic processes in carbon nanomaterials study to uniform understanding, and to define the future challenges for this area of studies, in particular concerning the hydrogen sorption by carbon nanotubes.