Hydration properties of nanosilica, modified by adsorbed C60 fullerene

• Published in: Materialwissenschaft und Werkstofftechnik 2013-02, Vol.44 (2-3), p.244-248
• Main Authors: Turov, V.V., Ugnivenko, A.P., Krupskaya, T.V., Prylutskyy, Y.I., Schütze, C., Ritter, U.
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: 1H NMR spectroscopy; 1H-NMR-Spektroskopie; Fulleren; fullerene; nanosilica; thermodynamic calculation; Thermodynamische Berechnungen; Wassercluster; water clusters
• ISSN: 0933-5137; 1521-4052
• DOI: 10.1002/mawe.201300088

The adsorption of water, methane and hydrogen on a nanocomposite surface based on nanosilica A‐300 modified by C60 fullerene by absorption was studied by low‐temperature 1H NMR spectroscopy. The thermodynamic characteristics, the size of the interface water clusters, and co‐adsorption effects of combustible gases, i. e. methane and hydrogen, were determined. The distribution of the adsorbed water clusters radii showed several maxima depending on the environment. In hydrogen atmosphere the maximum amount of water was detected in clusters with radii of less than 2 nm. It was found that in contrast to the original silica, the weakly polar organic compounds and water adsorbed on different parts of the SiO2/C60 nanocomposite surface. Die Adsorption von Wasser, Methan und Wasserstoff auf A‐300‐Nanosilica, modifiziert durch adsorbierte C60‐Fulleren‐Moleküle, wurde mittels 1H‐Tieftemperatur‐NMR untersucht. Bestimmt wurden die thermodynamischen Eigenschaften, die Größe der an der Grenzfläche adsorbierten Wassercluster und die Co‐Adsorption von brennbaren Gasen, z. B. Methan und Wasserstoff. Die Radien der adsorbierten Wassercluster variierten stark in Abhängigkeit von der chemischen Umgebung. In einer Wasserstoffatmosphäre wurde die maximale Wassermenge in Clustern mit Radien kleiner als 2 nm gefunden. Im Gegensatz zu den ursprünglichen Nanosilica‐Oberflächen adsorbieren die schwach polaren organischen Substanzen und Wasser an unterschiedlichen Stellen der SiO2/C60 Nanokomposit‐Oberfläche.