• Arhiiv
    • Eesti füüsikapäevad ja füüsikaõpetajate päevad
      • 2017.a. füüsikapäevad
      • 2016.a. füüsikapäevad
      • 2015. a. füüsikapäevad
      • 2003.a. füüsikaõpetajate päev
    • EFS Täppisteaduste Suve- ja Sügiskoolid
      • 2017.a. sügiskool
      • 2016.a. sügiskool
      • 2015.a. sügiskool
      • 2014.a. sügiskool
      • 2013.a. suvekool
      • 2013.a. sügiskool
      • 2012.a. suvekool
      • 2012.a. sügiskool
      • 2011. a. suvekool
      • 2010. a. suvekool
      • 2010.a. sügiskool
      • 2009.a. sügiskool
      • 2008.a. suvekool
      • 2008.a. sügiskool
      • 2007. a. suvekool
      • 2007.a. sügiskool
      • 2006.a. suvekool
      • 2005.a. suvekool
      • 2005.a. sügiskool
      • 2004.a. suvekool
      • 2004.a. sügiskool
    • Füüsika õpetajate sügisseminarid Voorel
      • Voore 2017
      • Voore 2015
      • Voore 2011
      • Voore 2009
    • EFS aastaraamatud
    • Teaduslaagrid
    • Akadeemiline füüsikaolümpiaad
    • Tähe perepäevad TÄPE

FYYSIKA.EE

Elu, loodus, teadus ja tehnoloogia

  • Eestist endast
    • Arvamus
    • Teated
    • Persoon
    • Eesti füüsikaolümpiaadid
  • Teadusuudised
    • Eesti teadusuudised
      • Tartu Ülikool
      • KBFI
      • Tallinna Tehnikaülikool
      • Tõravere Observatoorium
    • FYYSIKA.EE hoiab silma peal – Teemad
    • Referaadinurgake
    • Päevapilt
  • Eesti Füüsika Selts
    • Teadusbuss
    • Füüsika, keemia ja bioloogia õpikojad
    • Füüsika e-õpikud
    • Eesti Füüsika Seltsi põhikiri
  • Füüsikaõpetajate osakond
    • Füüsikaõpetajate võrgustik
  • Füüsikaüliõpilaste Selts
  • Kontakt

Grafeen lahenduseks vesiniku ladustamisel

23.03.2010 by Stiina Kristal Leave a Comment

Tänu oma juhtivuslikele, soojuslikele ning optilistele omadustele on grafeenist saanud viimaste aastate ‘staar-materjal,’ sest ta on kasutatav suures hulgas sensorites ning pooljuhtseadmetes. Oma algsel kujul ei ole grafeen aga vesiniku ladustamiseks sobiv, leidsid teadlased NIST Center for Neutron Research’ist. Kuid kui asetada oksüdeeritud grafeenlehekesed kihiti, kus kihte ühendaksid molekulid nii, et vahele jääks ka piisavalt vaba ruumi, siis saadavat grafeen-oksiid võrestikku(Graphene-Oxide Layer,GOF) on võimalik kasutada suurtes kogustes vesiniku ladustamiseks.
layeredgraph

Grafeen-oksiid võrestik(GOF)

Teadlased said grafeen-oksiid võrestiku valmistamiseks inspiratsiooni metall-orgaanilistest võrestikest, mida samuti praegu vesiniku ladustamise seisukohast uuritakse. Et siiani ei ole keegi grafeen-oksiid võrestikke valmistanud, on uue struktuuri omadused alles uurimisjärgus. ,,Oleme siiani teada saanud, et GOF suudab ladustada vähemasti sada korda rohkem vesinikumolekule kui tavaline grafeenoksiid,” lausus Taner Yildirim, üks uurimuse läbi viinud teadlasi. Lihtne valmistamine, odavus ning mitte-toksilisus teevad grafeenist paljutõotava kandidaadi gaaside ladustamise rakendustes.

 

77 Kelvini ning normaalrõhu juures on grafen-oksiid võrestik võimeline säilitama 1% oma kaalust vesiniku kujul – see on võrreldav 1,2%-ga, mis on vastav näitaja siiani uuritud metall-orgaanilistel võrestikel, ütles Yildrim.

Veel üheks huvitavaks avastuseks, mille teadlased GOF-i uurides tegid, on ebatavaline suhe temperatuuri ning vesiniku salvestusvõime vahel. Enamike materjalide puhul kehtib reegel, et mida madalam temperatuur seda rohkem on materjal võimeline vesinikku salvestama. Grafeen-oksiid võrestik käitub aga sootuks erinevalt – kuigi GOF on võimeline vesinikku ladustama, ei tee ta seda madalamatel temperatuuridel kui 50 Kelvinit(-223 kraadi Celsiust). Veelgi enam, allpool seda ‘blokeerivat temperatuuri’ ei anna GOF vesinikku ka vabaks, mis aga teeb grafeen-oksiid võrestiku kasutatavaks erinevates kütuseelementides, kus vesiniku ladustamine ja vabastamine kindlatel tingimustel on vajalik eeldus.

Mitmed GOF-i omadused tulenevad kihte ühendavatest molekulidest. Teadlased kasutasid antud juhul benseen-boor happeid, mis  on vesinikuga tugevas vastastikmõjus. Kuid jättes grafeenkihtide vahele mitu ongströmi(10 astmel -10 m) vaba ruumi, suureneb igal kihil saadaolev vaba pind, mis annab vesinikumolekulidele kinnitumiseks rohkem võimalusi.

Teadlaste sõnul on grafeen-oksiid võrestik pärast selle omaduste edasist uurimist võimeline veel paremaks soorituseks. ,,Meil on plaanis optimiseerida GOF-i tööomadusi ning katsetada erinevaid ühendavaid molekule,” sõnas Jacob Burress, samuti NIST-i teadlane.  ,,Me tahame uurida vesiniku salvestusvõime ebatavalist sõltuvust temperatuurist ning ka seda, kas GOF-ist võiks olla kasu kasvuhoonegaaside ning toksiinide püüdmiseks.”

Lisaks:

http://meetings.aps.org/Meeting/MAR10/Event/122133

http://www.physorg.com/news188056335.html

Teised selle mõtteraja postitused

  1. Uus meetod kontrollib grafiidi üleminekut grafeeniks
  2. Grafeenist ja kvanttäppidest valmistatud ülitundlik fotoandur
  3. Grafeeni akustiline alternatiiv
  4. Soome teadlased leidsid viisi, kuidas kütuseelemente odavamalt toota
  5. Värvustundlikud päikesepatareid püstitasid rekordi
  6. Dielektrikute aatomkihtsadestamisest grafeenile
  7. Voltimine tugevdab grafeeni veelgi
  8. Grafeen 2.0: unikaalse materjali uus valmistusmeetod
  9. Teadlased vaatlesid esimest korda reaalajas grafeeni muutumist C60-fullereeniks
  10. Kriitilisest käitumisest grafeenis

Filed Under: Teadusuudised Tagged With: Grafeen&Grafaan, Kütuseelemendid

Leave a Reply Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

FYYSIKA.EE hoiab silma peal

biofüüsika Elementaarosakesed ja LHC eksperiment Grafeen&Grafaan Inimene kosmos maa IPhO2012 Kauged planeedid Kliima‑ ja ilmaennustused Kuidas saada nähtamatuks Kvantarvutid kvantnähtused Kütuseelemendid Maavälise elu otsingud Magnetmaterjalid Materjalimaailm nanotehnoloogia Saagu valgus Tehnovidinad Tulevikuenergia Tumeenergia ja tumeaine Tuumafüüsika Vaata sissepoole ülijuhid

Copyright © 2023 · Eesti Füüsika Selts · Log in