単層カーボンナノチューブへの水素分子物理吸着に関するアブイニシオ計算研究

要約

アキラル単層カーボンナノチューブ（SWCNT）への水素分子の物理吸着をアブイニシオ分子軌道法（MP2レベル）で解析した。直径6〜30Å超のアームチェア型・ジグザグ型SWCNTを対象に、内外両面での吸着エネルギーを評価した結果、吸着特性は主に直径に依存しカイラリティへの依存性は小さいことが示された。直径10〜20Åの内部では平面グラフェン比で最大40%高い吸着エネルギーが得られ、水素貯蔵への応用可能性が示唆された。

メカニズム

H2分子はSWCNT内部（直径10〜20Å）で曲率効果により平面グラフェン比最大40%高い物理吸着エネルギーを示し、吸着強度は主に管径に依存する。