Влияние газовых молекул из атмосферы на абсорбцию водорода нанокристаллическими пористыми (V, 10 ат.% Ti)Nx пленками
Вантажиться...
Дата
2016
ORCID
DOI
doi.org/10.15407/mfint.38.03.0353
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України
Анотація
В работе на примере нанокристаллического тонкоплёночного нитрида ва надия (V, 10 ат.% Ti)Nx исследованы закономерности влияния газовых молекул из остаточной атмосферы внутри вакуумной камеры на термодинамические и гравиметрические характеристики пористых абсорбентов водорода. Показано, что открытая пористая структура нанокристаллических тонких плёнок активно абсорбирует не только молекулы водорода, но и более крупные молекулы. Насыщение водородом при 20⁰С приводит к тому, что достаточно большая доля газовых молекул из остаточной а мосферы оказывается заблокированной внутри пор. Вследствие этого уменьшается абсорбционная ёмкость материала (не более 3 вес.%) и повышается температура десорбции водорода (500⁰С). Высокотемпературная активация нанопористой структуры и насыщение водородом при температуре 250⁰С способствуют понижению температуры десорбции до 275⁰С и увеличению гравиметрической ёмкости до 7 вес.%.
У роботі на прикладі нанокристалічного тонкоплівкового нітриду ванадію (V, 10 ат.% Ti)Nx досліджено закономірності впливу газових молекул із залишкової атмосфери усередині вакуумної камери на термодинамічні та гравіметричні характеристики пористих абсорбентів водню. Показано, що відкрита пориста структура нанокристалічних тонких плівок активно абсорбує не тільки молекули водню, але й більш великі молекули. Насичення воднем за 20⁰С призводить до того, що досить велика доля газових молекул із залишкової атмосфери виявляється заблокованою усередині пор. Внаслідок цього зменшується абсорбційна місткість матеріалу (не більше 3 ваг.%) і збільшується температура десорбції водню (500⁰С). Високотемпературна активація нанопористої структури та насичення воднем за температури 250⁰С сприяють зниженню температури десорбції до 275⁰С і збільшенню гравіметричної місткості до 7 ваг.%.
The patterns of influence of gas molecules from the residual atmosphere in the vacuum chamber on the thermodynamic and gravimetric characteristics of porous absorbents of hydrogen are investigated by example of vanadium nitride (V, 10 at.% Ti)Nx nanocrystalline thin films. As shown, the open pore structure of nanocrystalline thin films actively absorbs not only hydrogen molecules, but also larger molecules. Hydrogen saturation at 20⁰C leads to the fact that quite large part of the gas molecules from the residual atmos phere is blocked inside the pores. Thereby, the absorption capacity of the ma terial is reduced (no more than 3 wt.%), and the temperature of hydrogen desorption is increased (500⁰C). High-temperature activation and hydrogen saturation at temperature of 250⁰C of nanoporous structure facilitate the reducing of desorption temperature to 275⁰C and the increasing of gravimetric capacitance to 7 wt.%.
У роботі на прикладі нанокристалічного тонкоплівкового нітриду ванадію (V, 10 ат.% Ti)Nx досліджено закономірності впливу газових молекул із залишкової атмосфери усередині вакуумної камери на термодинамічні та гравіметричні характеристики пористих абсорбентів водню. Показано, що відкрита пориста структура нанокристалічних тонких плівок активно абсорбує не тільки молекули водню, але й більш великі молекули. Насичення воднем за 20⁰С призводить до того, що досить велика доля газових молекул із залишкової атмосфери виявляється заблокованою усередині пор. Внаслідок цього зменшується абсорбційна місткість матеріалу (не більше 3 ваг.%) і збільшується температура десорбції водню (500⁰С). Високотемпературна активація нанопористої структури та насичення воднем за температури 250⁰С сприяють зниженню температури десорбції до 275⁰С і збільшенню гравіметричної місткості до 7 ваг.%.
The patterns of influence of gas molecules from the residual atmosphere in the vacuum chamber on the thermodynamic and gravimetric characteristics of porous absorbents of hydrogen are investigated by example of vanadium nitride (V, 10 at.% Ti)Nx nanocrystalline thin films. As shown, the open pore structure of nanocrystalline thin films actively absorbs not only hydrogen molecules, but also larger molecules. Hydrogen saturation at 20⁰C leads to the fact that quite large part of the gas molecules from the residual atmos phere is blocked inside the pores. Thereby, the absorption capacity of the ma terial is reduced (no more than 3 wt.%), and the temperature of hydrogen desorption is increased (500⁰C). High-temperature activation and hydrogen saturation at temperature of 250⁰C of nanoporous structure facilitate the reducing of desorption temperature to 275⁰C and the increasing of gravimetric capacitance to 7 wt.%.
Опис
Ключові слова
нанокристаллическая структура, тонкие пленки, ионно-стимулированное осаждение,, водород, абсорбция, накопление, нанокристалічна структура, тонкі плівки, йонно-стимульоване осадження, водень, абсорбція, накопичення, nanocrystalline structures, thin films, ion beam-assisted deposition, hydrogen, absorption, storage
Бібліографічний опис
Влияние газовых молекул из атмосферы на абсорбцию водорода нанокристаллическими пористыми (V, 10 ат.% Ti)Nx пленками / В. В. Власов [и др.] // Металофізика та новітні технології = Metallophysics and Advanced Technologies = Металлофизика и новейшие технологии. – 2016. – Т. 38, № 3. – С. 353-364.