Abstract
Cet article analyse la possibilité d'utiliser les nanocornets de carbone (ou nanohorns) comme solution au problème du stockage massif d'hydrogène. Alors qu'une quantité non négligeable d'hydrogène peut être adsorbée par les nanotubes de carbone mono-feuillets (SWNT) sous une pression de 100 bars et à une température de 10 K, il s'avère que pratiquement toute cette quantité s'échappe du matériau lorsque celui-ci est remis dans les conditions ambiantes, et seulement une infime partie est réadsorbée lorsque la température est redescendue à 10 K. Les nanocornets de carbone mono-feuillets (SWNH), structures graphitiques se présentant sous l'aspect de fleurs de dahlia et se formant par agrégation de structures nanotubulaires, apparaissent a priori plus prometteurs puisque le processus d'adsorption semble réversible et la plupart de l'hydrogène libéré à température ambiante est réadsorbé quand la température est à nouveau abaissée. En plus, leurs performances peuvent encore être améliorées en jouant sur la pression, ou en décorant la surface avec des nanoparticules métalliques. Les travaux présentés ici se limitent aux matériaux bruts. Les aspects microscopiques de l'adsorption d'hydrogène dans les nanostructures de carbone sont discutés à partir d'expériences de diffusion de neutrons. Le comportement de l'hydrogène adsorbé dans les SWNT est comparé à celui dans les SWNH en utilisant d'une part l'analyse de la transition rotationnelle para-ortho qui donne accès à des informations sur l'interaction entre les molécules d'hydrogène et la matrice carbonée, et en étudiant d'autre part le pic quasi-élastique dont la largeur dépend de la mobilité translationnelle de l'hydrogène et permet de discriminer les fractions d'hydrogène mobile et immobile.