Кинетика низкотемпературной сорбции ³Не, ⁴Не, Н₂, D₂, Ne и N₂ жгутами одностенных углеродных нанотрубок. Квантовые эффекты

Abstract

Исследована низкотемпературная кинетика сорбции и последующей десорбции газов ³Не, ⁴Не, Н₂, D₂, Ne, N₂ жгутами одностенных углеродных нанотрубок с закрытыми концами. Характерные времена процессов сорбции и десорбции совпадают в пределах погрешности эксперимента. Отжиг образца жгутов при 500 °С существенно понизил характерные времена и изменил их температурную зависимость. Влияние отжига уменьшалось с увеличением молекулярного веса растворенного газа. При температурах ниже 16 К времена сорбции ³Не, ⁴Не, Н₂, D₂ слабо зависели от температуры, что позволило сделать предположение о туннельном характере сорбции этих примесей жгутами нанотрубок. Влияние облучения γ-квантами жгутов нанотрубок на сорбцию и десорбцию водорода качественно подобно упомянутому влиянию отжига.

Досліджено низькотемпературну кінетику сорбції та наступної десорбції газів ³Не, ⁴Не, Н₂, D₂, Ne, N₂ джгутами одностінних вуглецевих нанотрубок із закритими кінцями. Характерні часи процесів сорбції і десорбції збігаються в межах помилки експерименту. Відпал зразка джгутів при 500 °С суттєво понизив характерні часи та змінив їх температурну залежність. Вплив відпалу зменшувався зі збільшенням молекулярної ваги розчиненого газу. При температурах нижче 16 К часи сорбції ³Не, ⁴Не, Н₂, D₂ слабко залежали від температури, що дозволило зробити припущення про тунельний характер сорбції цих домішок джгутами нанотрубок. Вплив опромінення γ-квантами джгутів нанотрубок на сорбцію та десорбцію водню якісно подібний згаданому впливу відпалу

The low-temperature kinetics of sorption of ³Не, ⁴Не, Н₂, D₂, Ne, N₂ gases by bundles of singlewalled carbon nanotubes with closed ends (c-SWNT) and the subsequent desorption of these gases from the c-SWNT bundles has been investigated. The characteristic times of the sorption–desorption processes coincide within the experimental error. The prior annealing of the SWNT samples at T = 500 °C reduced significantly the characteristic times and changed their temperature dependences. The effect of annealing decreased with increasing the molecular weight of the dissolved gas. Below 16 K the times of ³Не, ⁴Не, Н₂, D₂ sorption were only slightly dependent on temperature, which suggests a tunnel character of the sorption of these impurities by c-SWNT bundles. The influence of irradiation of c-SWNT bundles with γ quanta upon H₂ sorption is qualitatively similar to annealing effect.