微細孔炭素およびカーボンナノチューブ上の水素の物理吸着

我々は、気体水素のための微細孔炭素材料の貯蔵能力を理論的および実験的に調査した。グランドカノニカルモンテカルロ計算において、水素分子は炭素スリット孔およびカーボンナノチューブの表面原子とのファンデルワールス相互作用によって物理吸着される。室温において、最適な孔の幾何学的形状は、間隔が水素分子の直径のおおよそ2倍に相当する2つのグラファイトプレートによって構成されるスリット孔である。この場合、貯蔵圧力10 MPaで最大吸着水素密度14 kg/m3に達することができ、これは比重貯蔵能力1.3 wt%に相当する。低いガス圧においてのみ、カーボンナノチューブ内のような円筒形状が、毛細管力により炭素スリット孔の貯蔵密度を超えることができる。