Сорбция водорода кремнийоксидным аэрогелем при низких температурах

Анотація

Методом термопрограммированной десорбции в температурном интервале 7–95 К исследована сорбция и последующая десорбция водорода образцом кремнийоксидного аэрогеля. Во всем температурном интервале исследований наблюдалась физическая сорбция водорода образцом, обусловленная слабым ван-дер-ваальсовым взаимодействием молекул водорода с кремнийоксидными стенками пор образца. Суммарная емкость образца аэрогеля по отношению к водороду составила ~1,5 мас.%. Определено, что при убывании температуры образца от 95 до 60 К характеристические времена сорбции водорода кремнийоксидным аэрогелем возрастают, что характерно для термически активированной диффузии (Е_а ≈ 408 К). В температурном интервале 15–45 К характеристические времена сорбции Н₂ слабо зависели от температуры, что предположительно обусловлено преобладанием туннельного механизма диффузии над термоактивационным. Ниже 15 К характеристические времена сорбции несколько возрастают при понижении температуры, что может быть объяснено образованием монослоя молекул Н₂ на поверхности зерен аэрогеля.