Влияние температуры восстановления оксида графена на кинетику низкотемпературной сорбции водорода

Abstract

Методом термопрограммированной десорбции в температурном интервале 7–120 К исследовано влияние термического восстановления оксида графена на кинетику сорбции и десорбции водорода. Термическая обработка образцов оксида графена привела к уменьшению энергии активации диффузии водорода более чем на порядок (в ~12–13 раз) по сравнению с исходным оксидом графита. Такое изменение энергии активации, по всей видимости, обусловлено разделением (разрыхлением) углеродных плоскостей оксида графита при термическом удалении интеркалированной воды, что изменяет характер сорбции, снижая влияние противоположных стенок межслоевых промежутков.

Методом термопрограмованої десорбції в температурному інтервалі 7–120 К досліджено вплив термічного відновлення оксиду графена на кінетику сорбції та десорбції водню. Термічна обробка зразків оксиду графена привела до зменшення енергії активації дифузії водню більш ніж на порядок (в ~ 12–13 разів) в порівнянні з вихідним оксидом графіту. Така зміна енергії активації, вірогідно, обумовлена поділом (розпушенням) вуглецевих площин оксиду графіту при термічному видаленні інтеркальованої води, що змінює характер сорбції, знижуючи вплив протилежних стінок міжшарових проміжків.

The effect of the thermal reduction of graphene oxide on the kinetics of sorption and desorption of hydrogen was studied by the method of thermo-programmed desorption in the temperature interval of 7–120 K. The thermal treatment of the graphene oxide samples decreased the activation energy of hydrogen diffusion by more than one order (by a factor of 12–13) compared with the initial graphite oxide. This change in the activation energy may be explained by the separation (loosening) of the carbon planes of graphite oxide with the thermal removal of intercalated water, which changed the sorption character, due to the reduced effect of the opposite walls of the interlayer gaps.