Купить (100 RUB)
Открытый доступ
Доступ платный или только для Подписчиков
СИНТЕЗ ТРЕХМЕРНЫХ УГЛЕРОД-ГРАФЕНОВЫХ КОМПОЗИТОВ
https://doi.org/10.15518/isjaee.2016.23-24.088-097
Аннотация
В работе описано получение и исследование углерод-графеновых композитов на основе графеноподобного материала (ГПМ) и углеродных нановолокон (УНВ). Композиты были получены каталитическим пиролизом этилена на никелевом катализаторе, закрепленном на поверхности ГПМ. Катализатор получали двумя методами: 1) гидротермальная обработка водной суспензии оксида графита (ОГ) и ацетата никеля с последующим прогреванием в потоке водорода; 2) восстановление водородом предварительно приготовленного композита Ni(CH3COO)2/ОГ. Синтез углеродных нановолокон осуществляли при варьировании времени синтеза: от 1 мин до 60 мин, при этом образовывались волокна 10 нм в диаметре разной длины: от 10 нм до 300 нм. Полученный материал может быть использован в качестве носителя катализаторов для органического синтеза, обратимой сорбции водорода, а также электрохимических источников тока.
Об авторах
А. А. Арбузов
Институт проблем химической физики РАН
д. 1, пр. Акад. Семенова, Черноголовка, Московская обл., 142432, Россия
Россия
канд. хим. наук, научный сотрудник
Россия
канд. хим. наук, научный сотрудник
А. А. Володин
Институт проблем химической физики РАН
д. 1, пр. Акад. Семенова, Черноголовка, Московская обл., 142432, Россия
Россия
канд. хим. наук, старший научный сотрудник
Россия
канд. хим. наук, старший научный сотрудник
Б. П. Тарасов
Институт проблем химической физики РАН
д. 1, пр. Акад. Семенова, Черноголовка, Московская обл., 142432, Россия
Россия
канд. хим. наук, зав. лаб.
Россия
канд. хим. наук, зав. лаб.
Список литературы
1. Tarasov, B.P. [et al.] Hydrogen sorption properties of arc generated single-wall carbon nanotubes / B.P. Tarasov [et al.] // Journal of Alloys and Compounds. – 2003. – Vol. 356–357. – P. 510–514.
2. Тарасов, Б.П. Синтез, свойства и примеры ис-пользования углеродных наноматериалов / Б.П. Та-расов, В.Е. Мурадян, А.А. Володин // Известия АН, Cерия химическая. – 2011. – № 7. – С. 1237–1249.
3. Лукашев, Р.В. Получение и свойства водород-аккумулирующих композитов в системе MgH2–C / Р.В. Лукашев, С.Н. Клямкин, Б.П. Тарасов // Неорганические материалы. – 2006. – Т. 42. – № 7. – С. 803– 810.
4. Tarasov, B.P. Metal-hydride accumulators and generators of hydrogen for feeding fuel cells // International Journal of Hydrogen Energy. – 2011. – Vol. 36. – No. 1. – P. 1196–1199.
5. Ткачев, С.В. Графенновый углеродный нано-материал / С.В. Ткачев, Е.Ю. Буслаева, С.П. Губин // Неорганические материалы. – 2011. – Т. 47. – С. 5–14.
6. Obraztsov, A.N. [et al.]. Chemical vapor deposition of thin graphite films of nanometer thickness / A.N. Obraztsov [et al.] // Carbon. – 2007. – Vol. 45. – P. 2017–2021.
7. Agnoli, S. Second generation graphene: Opportunities and challenges for surface science / S. Agnoli, G. Granozzi // Surface Science. – 2013. – Vol. 609. – P. 1–5.
8. Li, F. [et al.]. Graphene oxide: A promising nano-material for energy and environmental applications / F. Li [et al.] // Nano Energy. – 2015. – Vol. 16. – P. 488– 515.
9. Tjong, S.Ch. Recent progress in the development and properties of novel metal matrix nanocomposites reinforced with carbon nanotubes and graphene nanosheets / S.Ch. Tjong // Materials Science and Engineering R. – 2013. – Vol. 74. – P. 281–350.
10. Navalon, S. [et al.]. Metal nanoparticles supported on two-dimensional graphenes as heterogeneous catalysts / S. Navalon [et al.] // Coordination Chemistry Reviews. – 2016. – Vol. 312. – P. 99–148.
11. Axet, M.R. [et al.]. Coordination chemistry on carbon surfaces / M.R. Axet // Coordination Chemistry Reviews. – 2016. – Vol. 308. – P. 236–345.
12. Antolini, E. Graphene as a new carbon support for low-temperature fuel cell catalysts / E. Antolini // Applied Catalysis B: Environmental. – 2012. – Vol. 123–124. – P. 52– 68.
13. Wang, H. [et al.]. Nanocrystal growth on graphene with various degrees of oxidation / H. Wang // J. Am. Chem. Soc. – 2010. – Vol. 132. – P. 3270–3271. 14. Кущ, С.Д. [и др.]. Получение катализаторов гидрирования совместным восстановлением оксида графита и платины (IV) / С.Д. Кущ [и др.]. // Журнал физической химии. – 2013. – Т. 87. – №. 11. – P. 1824–1830.
14. Патент РФ МПК. 8: B01J 23/44, B01J 21/18, B01J 37/18. Палладийсодержащий катализатор гидрирования и способ его получения / Арбузов А.А., Клюев М.В., Калмыков П.А., Тарасов Б.П., Магдалинова Н.А., Мурадян В.Е. // Бюл. № 15. 2015. 6 с.
15. Клюев, М.В. [и др.]. Палладийсодержащий графеноподобный материал: синтез и каталитическая активность / М.В. Клюев // Журнал физической химии. – 2016. – Т. 90. – № 9. – С. 1331–1335.
16. Bai, J. [et al.]. Nitrogen-doped graphene as catalysts and catalyst supports for oxygen reduction in both acidic and alkaline solutions / J. Bai // Int. J. Hydrogen Energy. – 2013. – Vol. 38. – P. 1413–1418.
17. Тарасов, Б.П. Синтез, свойства и примеры использования углеродных наноматериалов / Б.П. Тарасов, В.Е. Мурадян, А.А. Володин // Известия АН. Серия химическая. – 2011. – № 7. – С. 1237–1249.
18. Tang, Q. [et al.]. Preparation and supercapacitance performance of manganese oxidenanosheets/graphene/carbon nanotubes ternary composite film / Q. Tang // Electrochimica Acta. – 2014. – Vol. 125. – P. 488–496.
19. Wang, Y.-Sh. [et al.]. Three-dimensionally porous graphene–carbon nanotube composite-supported Pt-Ru catalysts with an ultrahigh electrocatalytic activity for methanol oxida-tion / Y.-Sh. Wang [et al.] // Electrochimica Acta. – 2013. – Vol. 87. – P. 261–269.
20. Wang, Ch. [et al.]. Preparation of graphene– carbon nanotube–TiO2 composites withenhanced photocatalytic activity for the removal of dye and Cr (VI) / Ch. Wang [et al.] // Appl. Cat. A: General. – 2014. – Vol. 473. – P. 83–89.
21. Chen, X. [et al.]. One-pot hydro-thermal synthesis of reduced graphene oxide/carbon nanotube/α-Ni(OH)2 composites for high performance electrochemical supercapacitor / X. Chen // Journal of Power Sources. – 2013. – Vol. 243. – P. 555–564.
22. Tai, Z. [et al.]. Enhancement of capacitance performance of flexible carbon nanofiber paper by adding graphene nanosheets / Z. Tai [et al.] // Journal of Power Sources. – 2012. – Vol. 199. – P. 373–378.
23. Арбузов, А.А. [и др.] Синтез графеноподоб-ных наноструктур и формирование на их основе катализаторов и водород-аккумулирующих композитов / А.А. Арбузов // Известия АН, серия химическая. – 2016. – № 8. – С. 1893–1901.
24. Арбузов, А.А. Композиты восстановленного оксида графита и никеля / А.А. Арбузов, С.А. Можжухин, Б.П. Тарасов // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). – 2016. № 3–4. – С. 24–34.
Рецензия
Для цитирования:
Арбузов А.А., Володин А.А., Тарасов Б.П. СИНТЕЗ ТРЕХМЕРНЫХ УГЛЕРОД-ГРАФЕНОВЫХ КОМПОЗИТОВ. Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2016;(23-24):88-97. https://doi.org/10.15518/isjaee.2016.23-24.088-097
For citation:
Arbuzov A.A., Volodin A.A., Tarasov B.P. SYNTHESIS OF 3D CARBON-GRAPHENE COMPOSITES. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). 2016;(23-24):88-97. (In Russ.) https://doi.org/10.15518/isjaee.2016.23-24.088-097
Просмотров: 476
Послать статью по эл. почте 