一群来自东北大学的科学家，日本实验证明了七叶树的氢溢出效应。（A.K.A.富勒烯或碳六十）他们利用质谱技术取得了这一突破，他们的发现最近发表在化学。共同体.
某些过渡金属纳米粒子（例如钌，铂和镍）可以捕获氢分子。捕获过程通常包括三个连续步骤。首先，氢分子在金属表面分裂成氢原子。其次，生成的氢原子在金属纳米粒子下向基底迁移，并且，最后，这些原子固定在基底上。第二步被称为“溢出效应”（图1a）。以前的研究预测，弯曲的石墨烯片可以增强环境温度下的氢溢出效应，但坚实的实验证据仍然不足。
为了收集这个预测的证据，西原等。研究了巴基球的材料,一种球形碳纳米球，代表一种极为弯曲的石墨烯片。研究人员选择了克钦布莱克（Kb）。一种多孔碳板，作为基底，并将铂纳米颗粒（直径1-3纳米）和七叶树分子沉积在其上（图1b）。他们发现pt和buckyball修饰的kb比pt加载的kb储存更多的氢。这一观察间接证实了先前的预测，由于储氢能力可以通过提高溢出效应来提高。
图1。（a）显示氢分子如何在铂表面[过程（1）]上分裂，随后是溢出效应[过程（2）和（2’）]的示意图。（b）PT和Buckyball装饰的KB结构示意图。插图显示了与复合材料结合的两种形式的氢：物理吸附的双氢分子，而溢出的氢原子则锚定在kb基片和Buckyball上。
然后，作者寻求飞行时间质谱来获得更多的证据。这种光谱技术能够识别不同质量电荷比（m/z）的分子。如图2所示，用氘分子（d二）与Buckyball参考（黑色）和Buckyball和Pt加载的kb相比，光谱（红色）显示了两个额外的峰，m/z分别为~723.5和~724.5（图中箭头所示）。二用量（蓝色）。作者将这两个新的峰归因于具有不同碳同位素的单D原子吸附球。（十二C和十三C）。这两个新的峰的存在清楚地表明，七叶球可以承载氢原子以增强溢出效应。此外，把含D物质的沙球暴露在空气中，两座新合并的山峰都消失了，说明D原子的吸附是可逆的。
图2。七叶树（黑色）的飞行时间质谱光谱，pt和buckyball在（蓝色）和（红色）暴露于d2之前和之后装饰了kb，暴露在空气中后（绿色）。右图显示了一个七叶球分子和两个氘结合的七叶球分子的分子结构（具有不同数量的13C同位素）。氘用于避免13C同位素的干扰。
本文的工作可为今后研究Buckyball与其他金属纳米粒子相互作用的溢出效应提供参考。深入的基础洞察的不断增加可以加深我们对环境温度储氢的理解。
要了解更多信息，请阅读：
西原弘，Tomoya Simura和Takashi Kyotani
化学。共同体。二千零一十八，doi:10.1039/c8cc0265g
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刘天宇获得博士学位。（2017）加州大学物理化学专业，新利手机客户端美国的圣克鲁斯。他热衷于科学传播，向公众和具有不同研究专长的科学家介绍尖端研究。他是一个博客作家化学。共同体。和化学。脊髓损伤.有关他的更多信息，请访问网址：liutianyuresearch.weebly.com/.
