Концентрация атомов C(sp3) и свойства активированного углерода с удельной поверхностью по БЭТ более 3000 м2/г

The Concentration of C(sp3) Atoms and Properties of an Activated Carbon with over 3000 m2/g BET Surface Area
Yu. M. Shul’ga, Е. Н. Кабачков, Vitaly I. Korepanov, I. I. Khodos, D. Yu. Kovalev, A. V. Melezhik, А Г Ткачев, G. L. Gutsev
2021-05-17

удельная площадь поверхности по BETактивированный углеродспектроскопия потерь энергии электроноввысокопористая структураатомы углерода sp3
Щелочная активация карбонизированной смеси оксида графена и декстрина позволила получить наномасштабный углеродсодержащий материал (AC-TR) с уникальной высокопористой структурой. Удельная поверхность материала, оценённая методом БЭТ, составляет 3167 м2/г, что превышает удельную поверхность слоя графена. Материал имеет плотность 0,34 г/см3 и удельное электрическое сопротивление 0,25 Ом·см; его свойства изучали методами элементного анализа, просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), электронной дифракции (ЭД), рентгеновской дифракции (РД), рамановской спектроскопии, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС), рентгеноиндуцированной оже-электронной спектроскопии (XAES) и спектроскопии потерь энергии электронов (EELS) в диапазоне возбуждения плазмонов. На основании этих данных получено интегральное представление о структуре материала. Было установлено, что концентрация атомов углерода sp3 относительно низка, причём её абсолютное значение зависит от метода измерения. Показано отсутствие графитоподобного пика (002) на электронно- и рентгенодифракционных картинах. Характерный размер sp2-домена в базисной плоскости, оценённый по рамановским спектрам, составил 7 нм. Также установлено, что пики плазмонов в спектре EELS материала AC-TR смещены в область меньших энергий по сравнению с пиками графита.
1
AC-TR сочетает исключительно высокую удельную поверхность с плотностью 0,34 г/см3 и электрическим удельным сопротивлением 0,25 Ом·см.
2
Щелочная активация карбонизированной смеси оксида графена и декстрина дала высокопористый углеродный наноматериал AC-TR с удельной поверхностью BET 3167 м2/г.
3
Электронная и рентгеновская дифракция не выявили графитоподобного пика (002), что указывает на отсутствие обычной графитовой укладки слоев.
4
По данным рамановской спектроскопии, характерный размер sp2-домена в базисной плоскости составляет 7 нм; пики плазмонов в спектре EELS смещены в сторону меньших энергий по сравнению с графитом.
5
Материал содержит относительно низкую концентрацию атомов углерода в sp3-гибридизации, причем ее абсолютное значение зависит от метода измерения.

углеродный наномасштабный материал AC-TR, полученный щелочной активацией карбонизированной смеси оксида графена и декстрина

концентрация атомов углерода sp3 и пористые, структурные, электронные и спектроскопические свойства AC-TR, включая отсутствие графитоподобного пика (002), размер доменов sp2 и смещённые в сторону меньших энергий плазмонные пики

Publication Details
Publication Date
2021-05-17
Journal
Publisher
ISSN
Cited by
23
Access Type
Author Information
Authors
Yu. M. Shul’ga
Е. Н. Кабачков
Vitaly I. Korepanov
I. I. Khodos
D. Yu. Kovalev
A. V. Melezhik
А Г Ткачев
G. L. Gutsev
Explore further
Open the scid.ai AI chat with a ready-made request: it will find papers on a similar topic and help build a literature review.
Find similar papers in the chat
Make a presentation
100%