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 99
- Downloads 0
Разные методы для описания морфологических и текстурных характеристик различных материалов
Целью данной работы было сравнение разных методов для описания текстурных характеристик разных материалов. Несколько путей могут быть избраны для описания морфологии и текстуры различных материалов: (i) адсорбция-десорбц...
Іонообмінне зміцнення літійалюмосилікатних склокристалічних матеріалів захисної дії
Зважаючи на інтенсивне наростання військової загрози та стрімкий розвиток засобів ураження у світі, необхідним є удосконалення бронеелементів для індивідуального та локального захисту, зокрема, за рахунок підвищення їх м...
Room-temperature NH3 gas sensors based on heterostructures PbS/CdS
In order to develop sensors capable to detect harmful gases at the ambient temperature, the semiconductor heterostructure PbS/CdS has been synthesized. Formation of CdS nanorods was conducted in the presence of ethylened...
Peculiarities of the concentration distribution in the near-electrode layer in a course of homogeneous chemical reaction of the first order in a model electrocatalytic process under steady-state conditions
In this theoretical study, the model electrocatalytic process with potential-dependent adsorption/desorption of electroactive species on planar electrode surface and a preceding homogeneous chemical reaction of first ord...
Light emitting “polymer-nanoparticles” coatings on macroporous silicon substrates
We investigate the conditions for increase of the photoluminescence of CdS nanocrystals in polyethyleneimine and polyethyleneimine with carbon multiwall nanotubes on macroporous silicon substrates. Macroporous silicon st...