Пориста структура вуглецевих матеріалів отриманих із шкарлупи волоських горіхів
DOI:
https://doi.org/10.15330/pcss.23.1.172-178Ключові слова:
пористий вуглецевий матеріал, пориста структура, малокутове Х-променеве розсіяння, низькотемпературна порометріяАнотація
Шляхом карбонізації вихідної сировини (шкарлупи волоських горіхів) отримано зразки пористого вуглецевого матеріалу (ПВМ). Малокутове Х-променеве розсіювання (SAXS) було використано для вивчення пористої структури отриманих вуглецевих матеріалів. Встановлено, ф0рактальна розмірність поверхні зростає та спостерігаються суттєві зміни в розподілі об’єму пор зразків ПВМ зі збільшенням температури карбонізації вихідної ситовини, що особливо проявляється для зразка, отриманого при 700 оС. Показано, що ПВМ, отримані при 400-700 °С, є макропористими матеріалами, максимум пористого об’єму яких відповідає порам з радіусом R ≈ 30 нм, а зразки отримані при 700-1000 оС є мезопористими з R ≈ 5 нм. На основі ізотерм низькотемпературної адсорбції-десорбції азоту були розраховані характеристики пористої структури отриманих матеріалів та показано, що температура карбонізації істотно вливає на питому площу поверхні та об’єм пор ПВМ. Встановлено, що для отримання ПВМ з оптимальним співвідношенням мікро- і мезопор є температура 800 °С, при якій досягається питома площа поверхні вуглецевого матеріалу 238 м2/г з середнім діаметром пор 2,2 нм.
Посилання
S. Rawatab, R.K. Mishrac, T. Bhaskarab, Chemosphere 286(3), 131961 (2021); https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.131961.
H. Yang, S. Ye, J. Zhou, T. Liang, Frontiers in Chemistry 24, 00274 (2019); https://doi.org/10.3389/fchem.2019.00274.
T.Y. Boychuk, I.M. Budzulyak, N.Y. Ivanichok, R.P. Lisovskiy, B.I. Rachiy, Journal of Nano- and Electronic Physics 7(1), 01019 (2015); https://jnep.sumdu.edu.ua/en/component/content/full_article/1420.
B.I. Rachiy, I.M. Budzulyak, V.M. Vashchynsky, N.Y. Ivanichok, M.O. Nykoliuk, Nanoscale Research Letters 11(18), 1 (2016); https://doi.org/10.1186/s11671-016-1241-z.
B.I. Rachiy, B.K. Ostafiychuk, I.M. Budzulyak, N.Y. Ivanichok, Journal of Nano- and Electronic Physics 7(4), 04077 (2015); https://jnep.sumdu.edu.ua/en/component/content/full_article/1673.
M. Inagaki, New Carbon Materials 24(3) 193 (2009); https://doi.org/10.1016/S1872-5805(08)60048-7.
R. Taylor, H. Marsh, E. Heintz, F. Rodriguez-Reinoso, Introduction to Carbon Technologies (University of Alicante, Alicante, 1997).
R.Y. Shvets, I.I. Grygorchak, A.K. Borysyuk, S.G. Shvachko, A.I. Kondyr, V.I. Baluk, A.S. Kurepa, B.I. Rachiy, Physics of the Solid State 56(10), 2021 (2014); https://doi.org/10.1134/S1063783414100266.
A. Jánosi, Monatshefte für Chemie – Chemical Monthly 124(8-9), 815 (1993).
M. Thommes, K. Kaneko, A.V. Neimark, J.P. Olivier, R. Francisco, J. Rouquerol, K.S.W. Sing, Pure and Applied Chemistry 87(9-10), 1051 (2015); https://doi.org/10.1515/pac-2014-1117.
J. Landers, G.Y. Gor, A.V. Neimark, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 437, 3 (2013); https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2013.01.007.
E. Härk, A. Petzold, G. J. Goerigk, S. Risse, I. Tallo, R. Härmas, E. Lust, M. Ballauff, Carbon 146, 284 (2019); https://doi.org/10.1016/j.carbon.2019.01.076.
K.S.W. Sing, D.H.Everett, R.A.W. Haul, L. Moscou, R.A. Pierotti, J. Rouquerol, T. Siemieniewska, Pure and Applied Chemistry 57(4), 603 (1985).
E.P. Barret, L.C. Joyner, P.P. Halenda, Journal of the American Chemical Society 73(1), 373 (1951).
S. Brunauer, P.H. Emmett, E. Teller, Journal of the American Chemical Society 60(2), 309 (1938).
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
