Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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F. FERNANDEZ-ALONSO
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F. J. BERMEJO
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R. O. LOUTFY
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V. LEON
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M.-L. SABOUNGI
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L'étude des effets de confinement de l'hydrogène moléculaire dans les nanocornets de carbone par diffusion quasi élastique et inélastique des neutrons montre des interactions beaucoup plus fortes que lorsque les nanotubes de carbone sont utilisés. Ainsi, les nanocornets se présentent comme une solution de choix en tant que nanomatériau de faible masse pour le stockage de l'hydrogène.
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Contexte5. Conclusion
Par cette étude, des éléments expérimentaux convaincants sont apportés montrant une interaction forte entre le dihydrogène H2 et les nanocornets de carbone (SWNH). De plus, cette interaction est quantitativement différente de celle observée entre H2 et les nanotubes de carbone monofeuillets (SWNT). Ainsi, les dynamiques vibrationnelle et stochastique des espèces libres et liées sont fortement altérées à cause de leur adsorption à la surface du substrat carboné. De même, la fraction mobile propose une beaucoup plus grande mobilité que dans le cas de la phase massive. Nous avons également montré que les déplacements des modes de vibration du complexe SWNH-H2 traduisent de forts effets quantiques persistant à des températures bien au-delà de la température d’ébullition de la phase liquide. Enfin, les résultats proposés indiquent deux types de mobilités différents, trahissant la présence de deux sites préférentiels distincts d’adsorption.
Cependant, cette revue ne concerne que les SWNH qui n’ont été ni fonctionnalisés, ni optimisés. Les recherches actuelles visent à améliorer les structures dans le but d’augmenter la capacité de stockage d’hydrogène. En particulier, par voie chimique il est possible de contrôler la taille des pores des SWNH ainsi que la surface spécifique et le nombre de défauts pentagonaux. L’addition de petites particules métalliques, telles que des nanoparticules de platine, permet d’augmenter l’énergie de liaison de H2 aux SWNH. Néanmoins l’inconvénient est que les particules de Pt (ou de Pd) réagissent avec les molécules d’hydrogène à des températures supérieures à 150 K.
Remerciements
Les auteurs remercient chaleureusement M. José Teixeira du LLB et Gérald Lelong de Cornell University pour des discussions sur les résultats et Madame Fabienne Warmont pour la microscopie électronique de transmission. FFA est reconnaissant envers l'UK Science and Technology Facilities Council et MLS, le CNRS (département du SPM) et l’université d’Orléans.
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Conclusion
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES
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KROTO (H.W.) - HEATH (J.R.) - O'BRIEN (S.C.) - CURLY (R.F.) - SMALLEY (R.E.) - C60 Buckminsterfullerene - Nature, n° 318, p. 162 (1985).
IIJIMA (S.) - Helical microtubules of graphitic carbon - Nature, n° 354, p. 56 (1991).
RADUSHKEVICH (L.V.) - LUKYANOVICH (V.M.) - O strukture ugleroda, obrazujucegosja pri termiceskom razlozenii oksi ugleroda na zeleznom kontakte - Zh. Fizicheskoi Khimii, 26, 88 (1952).
FELDERHOFF (M.) - WEIDENTHALER (C.) - VON HELMOLT (R.) - EBERLE (U.) - Hydrogen storage : the remaining scientific and technological challenges - Phys. Chem. Chem. Phys., 9, p. 2643-2653 (2007).
HAMADA (N.) - SAWADA (S.I.) - OSHIYAMA (A.) - New one-dimensional conductors : graphitic microtubules - Phys. Rev. Lett., 68, p. 1579 (1992).
SAITO (R.) - FUJITA (M.) - DRESSELHAUS (G.) - DRESSELHAUS (M.S.) - Electronic structure of graphene tubules based on C60 - Phys. Rev. B, 46, p. 1804 (1992).
DILLON (A.C.) - JONES (K.M.) - BEKKEDAHL (T.A.) - KING (C.H.) - BETHUNE (D.S.) - HEBEN (M.J.) - Storage of hydrogen in single-walled carbon nanotubes - Nature, n° 386, p. 377 (1997).
CHEN (P.) - WU (X.) - TAN (K.L.) - High H2 uptake by alkali-doped carbon nanotubes under ambient pressure and moderate temperatures - Science, 285, p. 91 (1999).
YANG (R.T.) - Hydrogen storage by alkali-doped carbon nanotubes – Revised - Carbon, 38, p. 623 (2000).
CHEN (M.H.) - YANG (Q.H.) - LIU (C.) - Hydrogen storage in carbon nanotubes - Carbon, 39, p. 1447 (2001).
HIRSHER (M.) - BECHER (M.) - HALUSKA (M.) - VON ZEPPELIN (F.) - CHEN (X.) - DETTLEFFWEGLIKOWSKA (U.) - ROTH (S.) - Are carbon nanostructures an efficient hydrogen storage medium ? - J. Alloys Comp, 356-357, p. 433 (2003).
REN (Y.) - PRICE (D.L.) - Neutron scattering study of H2 adsorption in singlewalled carbon nanotubes - Appl. Phys. Lett., 79, p. 3684 (2001).
LEON (V.) - Études des effets de confinement dans la silice mésoporeuse et dans certaines nanostructures carbonnées - Thèse...
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