Wasserstoff in nanostrukturiertem Graphit: strukturelle und dynamische Eigenschaften

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Durch mechanisches Mahlen von Graphit unter 1 MPa Wasserstoff ist es möglich, nanostrukturierte Graphit-Wasserstoff-Systeme mit bis zu 7,4 Gew.% Wasserstoff herzustellen. Bisher ist weitgehend unklar, welche Positionen der Wasserstoff in CnanoHx besetzt und welche dynamischen Prozesse auftreten. Zur Klärung dieser Fragen wollen wir nun die Kernspinresonanz (NMR) einsetzen. Erste Vorversuche zeigen, dass mindestens zwei Arten von Wasserstof in CnanoHx existieren und dass der Wasserstoff eine erstaunlich hohe Diffusivität aufweist. Systematische NMR-Messungen und eine genaue Analyse der NMR-Spektren sind notwendig, um die lokale Umgebung des Wasserstoffs aufzuklären. Die atomaren Diffusionsprozesse in CnanoHx werden ebenfalls mit der NMR untersucht. Insbesondere sollen, wie im Fall von VnanoHx, die Diffusionsparameter für Wassersoff in unterschiedlichen Umgebungen getrennt bestimmt werden. Zudem ist geplant, durch geeignete Additive bei der Herstellung die Desorptionstemperatur zu erniedrigen und die strukturellen und dynamischen Eigenschaften dieser Proben wiederum mit der NMR zu charakterisieren.