Синтез многослойного азаграфена и оксида нитрида углерода
Journal Title: Хімія, фізика та технологія поверхні - Year 2018, Vol 9, Issue 4
Abstract
Графитоподобный нитрид углерода (характеризующийся как нетоксичный и химически высокостойкий материал) и его наноструктурированные и допированные, в частности, кислородом, производные, привлекают особое внимание в качестве наиболее перспективных материалов зеленой энергетики как фотокатализаторы для производства водорода из возобновляемых, природных источников (вода, парниковый газ) и восстановления окружающей среды путем деградации токсичных органических соединений. Актуальной задачей для расширения сферы применения g-C3N4 является улучшение и оптимизация его каталитических, электронных и оптических свойств, как посредством увеличения площади поверхности, так и за счет увеличения числа активных центров нитридуглеродной плоскости вследствие допирования графитоподобного нитрида углерода. Использование смеси двух разных прекурсоров обеспечивает создание гетеропереходов и, как следствие, улучшение фотокаталитических характеристик g-C3N4. Допированный кислородом нитрид углерода (O-g-C3N4) и водорастворимый оксид нитрида углерода (g-C3N4)O одновременно синтезировали газофазным методом в особых реакционных условиях пиролиза смеси циануровой кислоты и мочевины. Наноструктурированный восстановленный нитрид углерода (или восстановленный многослойный азаграфен) получали посредством восстановления гидрохиноном оксида нитрида углерода (g-C3N4)O. Полученные продукты были исследованы методами (ИК) и рентгеновской фотоэлектронной (РФЭ) спектроскопии, химического и рентгенофазового (РФА) анализов, сканирующей электронной микроскопии (СЭМ). В соответствии с результатами РФЭ и ИК спектрометрии химические связи между атомами в гетероатомной плоскости восстановленного нитрида углерода (ВНУ) соответствуют связям в синтезированном нитриде углерода (СНУ). Однако, согласно результатам РФА, полагаем, что восстановленный нитрид углерода (ВНУ) состоит из слабосвязанных гетероатомных слоев азаграфена, поскольку он имеет значительно большее (на 0.09 нм) межплоскостное расстояние между соседними азот-углеродными слоями, чем между слоями синтезированного нитрида углерода (СНУ). Методом СЭМ установлено, что пиролиз смеси различных прекурсоров (циануровой кислоты и мочевины) дает продукт с меньшими кристаллическими доменами (что может улучшить фотокаталитические характеристики), чем пиролиз одного прекурсора (мочевины).
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 EP462833
- DOI 10.15407/hftp09.04.393
- Views 97
- Downloads 0
Effect of benzethonium chloride adsorption on the electrosurface properties of titanium dioxide in aqueous suspensions
The purpose of this research article is to study the influence of additives of cationic surfactant - benzethonium chloride and the pH of the initial solutions from which suspensions were prepared on the electro-surface p...
Removal of uranyl cations from iron-containing solutions using compositesorbents based on polymer matrix
Some technologies of uranium recovery from minerals involve hydrochloric acid where cationic forms of uranyl ions dominate. The work is devoted to development and testing of sorbents for removal of uranium(VI) from liqui...
До питання про вплив фізико-хімічних параметрів на частоту спонтанних електрохімічних коливань
Проведено огляд сучасних літературних даних щодо виникнення спонтанних коливань у електрохімічних системах, що мають практичне застосування. Наведено теоретичні результати, отримані на основі модельної електрохімічної си...
Gas-phase deposition of cavitation-resistant coatings based on boron carbide
Reliability and profitability of NPP operation of any type to a large extent depend on the reliable operation of the system of its pipelines. From literary sources is shown that the most dangerous zone, in terms of erosi...
Властивості композитів поліетилен–вуглецеві нанотрубки
Включення вуглецевих нанотрубок (ВНТ) в матрицю поліетилену в невеликих кількостях (до 5 мас. %) призводить до немонотонної зміни ступеня кристалічності матриці та досліджених електрофізичних і термодинамічних властивост...