Синтез багатошарового азаграфена та оксиду нітриду вуглецю
Journal Title: Хімія, фізика та технологія поверхні - Year 2018, Vol 9, Issue 4
Abstract
Графітоподібний нітрид вуглецю (що характеризується як нетоксичний і хімічно високостійкий матеріал) і його наноструктуровані і доповані, зокрема, киснем, похідні, привертають особливу увагу в якості найбільш перспективних матеріалів зеленої енергетики як фотокаталізатори для виробництва водню з поновлюваних, природних джерел (вода, парниковий газ) і відновлення навколишнього середовища шляхом деградації токсичних органічних забруднювачів. Актуальним завданням для розширення сфери застосування g-C3N4 є покращання і оптимізація його каталітичних, електронних і оптичних властивостей, як за допомогою збільшення площі поверхні, так і за рахунок збільшення числа активних центрів нітридвуглецевої площини внаслідок допування графітоподібного нітриду вуглецю. Використання суміші двох різних прекурсорів забезпечує створення гетеропереходів і, як наслідок, покращання фотокаталітичних характеристик g-C3N4. Допований киснем нітрид вуглецю (O-g-C3N4) і водорозчинний оксид нітриду вуглецю (g-C3N4)O одночасно синтезували газофазним методом в особливих реакційних умовах піролізу суміші цианурової кислоти і сечовини. Наноструктурований відновлений нітрид вуглецю (або відновлений багатошаровий азаграфен) отримували за допомогою відновлення гидрохиноном оксиду нітриду вуглецю (g-C3N4)O. Отримані продукти були досліджені методами інфрачервоної (ІЧ) і рентгенівської фотоелектронної (РФЕ) спектроскопії, хімічного і рентгенофазового (РФА) аналізу, скануючої електронної мікроскопії (СЕМ). Відповідно до результатів РФЕ і ІЧ спектрометрії, хімічні зв’язки між атомами в гетероатомній площині відновленого нітриду вуглецю (ВНУ) відповідають зв'язкам в синтезованому нітриді вуглецю (СНУ). Однак, згідно з результатами РФА, вважаємо, що відновлений нітрид вуглецю (ВНВ) складається з слабкопов’язаних гетероатомних шарів азаграфену, оскільки він має значно більшу (на 0.09 нм) міжплощинну відстань між сусідніми азот-вуглецевими шарами, ніж така між шарами синтезованого нітриду вуглецю (СНВ). Методом СЕМ встановлено, що піроліз суміші різних прекурсорів (цианурової кислоти і сечовини) дає продукт з меншими кристалічними доменами (що може поліпшити фотокаталітичні характеристики), ніж піроліз одного прекурсора (сечовини).
Authors and Affiliations
M. E. Bondarenko, P. M. Silenko, N. I. Gubareni, O. Yu. Khyzhun, N. Yu. Ostapovskaya, Yu. M. Solonin
Keywords
Related Articles
- EP ID EP462835
- DOI 10.15407/hftp09.04.393
- Views 97
- Downloads 0
Композит, состоящий из гидратированного диоксида циркония и оксида графена, для извлечения органических и неорганических компонентов из воды
Цель работы заключалась в разработке многофункционального адсорбента, который способен удалять из водных растворов как неорганические ионы, так и молекулярные органические соединения. Окисленный графен получали по методу...
Вплив твердих та рідких гідрофобних сполук на характеристики води, локалізованої в адсорбційному шарі гідрофільної компоненти системи
Мета роботи полягала в детальному аналізі температурної і міжфазної поведінки води, яка була адсорбована на гідрофільному кремнеземі окремо чи в системах A-300/AM1 та Al2O3/AM1, вихідних та механічно оброблених, які були...
Phase transformations in nanocomposites based on fumed silica, alumina and rare earth metal oxides Ln2O3 (Ln = Nd, Gd)
Currently, fumed silica and alumina are generally known as adsorbents and supports for adsorbents and catalysts. At the same time, they, as nano-sized reagents, can be used to create modern materials containing silicate...
Синтез та властивості магніточутливих наноструктур із карбонізованою поверхнею
Метою роботи є синтез нових магніточутливих наноструктур з карбонізованою поверхнею на основі однодоменного магнетиту та дослідження їх властивостей. Методи дослідження – спектрофотометрія, рентгенофазовий аналіз, ІЧ-Фу...
Ion-exchange strengthening of lithium-aluminosilicate glass-ceramic protective materials
In view of the intensive increase of the military threat and the rapid weapons development in the world, it is necessary to improve the armored elements for individual and local protection, in particular, by increasing t...