Graças às suas capacidades promissoras para a estocagem do hidrogênio, os nanomateriais à base de carbono estão na "linha de frente" junto à comunidade científica internacional nos últimos 10 anos. Entretanto, a baixa absorção de moléculas de hidrogênio na superfície dos materiais diminui sua utilidade prática à temperatura e pressão ambientes. Para ultrapassar esse obstáculo, os cientistas elaboraram vários métodos para modificar estes materiais à base de carbono, principalmente aplicando sobre sua superfície um revestimento à base de metais de transição ou de metais alcalinos, para dopar por substituição a nanoestrutura com elementos leves. Apesar de tudo, os resultados permanecem insuficientes.

O Professor Wang Enge do Instituto de Física da CAS e seu orientando, Yang Shenyuan, em colaboração com Zhang Zhenyu e seus colegas, do Oak Ridge National Laboratory (EUA), dirigiram a exploração teórica da possibilidade de tornar as nanoestruturas à base de carbono funcionais, dentro da perspectiva das suas propriedades de estocagem de hidrogênio e concentraram seus trabalhos de pesquisa na aplicação de um revestimento de superfície à base de metais alcalino-terrosos leves sobre fulerenos C60.

Seus primeiros estudos teóricos usando funcional da densidade (DFT) mostram que cálcio (Ca) e estrôncio (Sr), ambos, podem se ligar fortemente à superfície do C60 e preferem um tipo de revestimento em nanocamada, o que permite explicar algumas das experiências já realizadas.

Interação do hidrogênio com o fulereno modificado Ca32C60.

Créditos: CAS

A forte ligação observada é atribuída a um mecanismo de transferência de carga intrigante, implicando níveis d vazios do elemento metálico. A redistribuição de cargas, em seguida, aumenta o campo elétrico ao redor do fulereno cuja superfície tenha sido tratada, que pode agora funcionar como um "atrator" ideal de moléculas de hidrogênio. Com uma absorção de hidrogênio superior a 8,4% em peso sobre o sistema Ca32C60. O cálcio é o metal que funciona melhor entre todos os elementos sugeridos como constituintes do revestimento.

CAS, 07 de agosto, 2008 (Tradução - MIA).

Nota do Scientific Editor: o artigo que deu origem a esta matéria: "Calcium as the superior coating metal in functionalization of carbon fullerenes for high capacity hydrogen storage", de autoria de M. Yoon, S. Yang, C. Hicke, E. Wang, D. Geohegan and Z. Zhang foi publicado na revista Physical Review Letters, 100, 206806, em 2008.

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