RU2010153171A - Способ получения и расщепления полислойного графана - Google Patents
Способ получения и расщепления полислойного графана Download PDFInfo
- Publication number
- RU2010153171A RU2010153171A RU2010153171/05A RU2010153171A RU2010153171A RU 2010153171 A RU2010153171 A RU 2010153171A RU 2010153171/05 A RU2010153171/05 A RU 2010153171/05A RU 2010153171 A RU2010153171 A RU 2010153171A RU 2010153171 A RU2010153171 A RU 2010153171A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- graphene
- hydrogen
- fragments
- multilayer
- graphane
- Prior art date
Links
Abstract
Способ получения и расщепления полислойного графана («полиграфана»), состоящего из слабо связанных между собой графановых слоев, включающий, как и большинство известных способов получения графана («монографана») из графена («монографена»), использование исходного углеродного материала из слабо связанных между собой графеновых слоев («полиграфена»), отличающийся от известных способов получения графана из графена, во-первых, отсутствием в новом способе стадии (операции) получения монослойного графена, во-вторых, получением графана в полислойном, а не в монослойном виде при помощи наводороживания не монослойного графена, а фрагментов исходного полислойного графена (полиграфена), содержащихся в углеродных структурах (в графитовых нановолокнах и др.), в третьих, расщеплением (разделением) фрагментов полиграфана «мегабарным» высококомпактным водородом (т.е. водородом, отвечающим давлению ~1 мегабар), образующимся в материале за счет энергии ассоциации атомарного водорода, что осуществляют посредством проведения комплекса следующих последовательных операций: ! используют в качестве исходного сырья наиболее экономичные из выпускаемых различными фирмами (с применением различных методов синтеза) аттестованных углеродных материалов, состоящих из полислойных фрагментов графена - фрагментированного полиграфена (графитовых нановолокон (nanofibers), углеродных нанотрубок (nanotubes), углеродных наноячеек (nanoshells), углеродных нитей (fibrils) и др.); ! проводят предварительную очистку материала, например посредством отжига материала в инертном газе, от вредных примесей и присоединенных функциональных групп оксидного и др. типа,
Claims (1)
- Способ получения и расщепления полислойного графана («полиграфана»), состоящего из слабо связанных между собой графановых слоев, включающий, как и большинство известных способов получения графана («монографана») из графена («монографена»), использование исходного углеродного материала из слабо связанных между собой графеновых слоев («полиграфена»), отличающийся от известных способов получения графана из графена, во-первых, отсутствием в новом способе стадии (операции) получения монослойного графена, во-вторых, получением графана в полислойном, а не в монослойном виде при помощи наводороживания не монослойного графена, а фрагментов исходного полислойного графена (полиграфена), содержащихся в углеродных структурах (в графитовых нановолокнах и др.), в третьих, расщеплением (разделением) фрагментов полиграфана «мегабарным» высококомпактным водородом (т.е. водородом, отвечающим давлению ~1 мегабар), образующимся в материале за счет энергии ассоциации атомарного водорода, что осуществляют посредством проведения комплекса следующих последовательных операций:используют в качестве исходного сырья наиболее экономичные из выпускаемых различными фирмами (с применением различных методов синтеза) аттестованных углеродных материалов, состоящих из полислойных фрагментов графена - фрагментированного полиграфена (графитовых нановолокон (nanofibers), углеродных нанотрубок (nanotubes), углеродных наноячеек (nanoshells), углеродных нитей (fibrils) и др.);проводят предварительную очистку материала, например посредством отжига материала в инертном газе, от вредных примесей и присоединенных функциональных групп оксидного и др. типа, затрудняющих или препятствующих сорбции водорода материалом;обеспечивают любым достаточно технологичным и экономичным способом, например посредством наводороживания материала в газообразном молекулярном водороде при технологичных давлениях (РH2(газ)) температурах и временах наводороживания, не превышающих 300 бар (30 МПа), 1000 К и 300 ч, соответственно, образование в приграничных (приповерхностных) дефектных областях (слоях) полислойных графеновых фрагментов материала (фрагментированного полиграфена) карбогидридного слоя хемосорбированного водорода с энергией активации термодесорбции ~1,2 эВ, а также образование на внутренних (графеновых) поверхностях в полислойных графеновых фрагментах материала (фрагментированного полиграфена) слоя хемосорбированного водорода с энергией активации термодесорбции ~2,5 эВ, т.е. образование графаноподобных полислойных областей (фрагментированного полиграфана) в преобладающей части фрагментов материала; контролируют процесс наводороживания материала посредством периодического проведения температурно-программируемой десорбции (ТПД) водорода; при наводороживании материала обеспечивают любым технологичным и экономичным способом, например посредством каталитической атомизации молекулярного водорода, образование в межфрагментных областях и/или приповерхностных слоях фрагментов материала (фрагментированного полиграфена и/или полиграфана) атомарного водорода с локальным (парциальным) давлением РH(газ) порядка 10-100 Па, при котором происходит интеркаляция высококомпактного «мегабарного» водорода (в количестве порядка 10 или более мас.%) между графеновыми и/или графановыми слоями в фрагментах материала, обеспечивающая расщепление (разделение) полислойных графановых фрагментов материала; контролируют процесс интеркаляции высококомпактного «мегабарного» водорода между графеновыми (и/или графановыми) слоями в фрагментах материала и расщепления полислойных графановых фрагментов материала посредством проведения температурно-программируемой десорбции (ТПД) водорода, гравиметрических и электронно-микроскопических исследований материала; при использовании способа каталитической атомизации водорода в дефектные межфрагментные области материала (фрагментированного графена) предварительно вводят любым известным способом, например химическим или электрохимическим, определенное количество наночастиц металлического катализатора (по меньшей мере один из группы металлов, диссоциативно абсорбирующих водород, и включающей Pd, Pt, Ni, Ti, Fe, Co, Nb, Mo, Та, W, Rh, Ru, Os, Ir, La, Mg и/или их сплавы), необходимое и достаточное для осуществления локальной атомизации молекулярного водорода и обеспечения необходимого парциального давления атомарного водорода (РH(газ) порядка 10-100 Па в межфрагментных областях и/или приповерхностных слоях фрагментов материала;удаляют из материала высококомпактный «мегабарный» водород, интеркалированный между графеновыми и/или графановыми слоями в фрагментах материала, посредством резкого уменьшения (на десятки процентов и более) давления водорода и последующего низкотемпературного отжига материала;удаляют из материала хемосорбированный водород, отвечающий ТПД-пику с энергией активации ~1,2 эВ, посредством термодесорбционного отжига, при котором в материале остается только хемосорбированный водород, отвечающий ТПД-пику с энергией активации ~2,5 эВ, т.е. сохраняются только полислойные фрагменты графана, расщепленные щелевидными нанополостями на отдельные нанообласти; последняя операция может быть совмещена с предыдущей операцией.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010153171/05A RU2478571C2 (ru) | 2010-12-27 | 2010-12-27 | Способ получения и расщепления полислойного графана |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010153171/05A RU2478571C2 (ru) | 2010-12-27 | 2010-12-27 | Способ получения и расщепления полислойного графана |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010153171A true RU2010153171A (ru) | 2012-07-10 |
RU2478571C2 RU2478571C2 (ru) | 2013-04-10 |
Family
ID=46848008
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010153171/05A RU2478571C2 (ru) | 2010-12-27 | 2010-12-27 | Способ получения и расщепления полислойного графана |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2478571C2 (ru) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5458784A (en) * | 1990-10-23 | 1995-10-17 | Catalytic Materials Limited | Removal of contaminants from aqueous and gaseous streams using graphic filaments |
US6596055B2 (en) * | 2000-11-22 | 2003-07-22 | Air Products And Chemicals, Inc. | Hydrogen storage using carbon-metal hybrid compositions |
RU2346090C2 (ru) * | 2004-03-31 | 2009-02-10 | Мицуи Энд Ко., Лтд | Ультратонкие углеродные волокна с различными структурами |
RU2006111408A (ru) * | 2006-04-10 | 2007-10-27 | Институт кристаллографии имени А.В. Шубникова Российской академии наук (RU) | Углеродные нанотрубки и способ их выращивания |
-
2010
- 2010-12-27 RU RU2010153171/05A patent/RU2478571C2/ru active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2478571C2 (ru) | 2013-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Vieira et al. | A systematic literature review on the conversion of plastic wastes into valuable 2D graphene-based materials | |
CN111893361B (zh) | Ab2型储氢合金及其制备方法和应用以及含有机物氢气提纯方法 | |
Wen et al. | Nanosized carbon black combined with Ni2O3 as “universal” catalysts for synergistically catalyzing carbonization of polyolefin wastes to synthesize carbon nanotubes and application for supercapacitors | |
Awadallah et al. | Effect of crystalline structure and pore geometry of silica based supported materials on the catalytic behavior of metallic nickel particles during methane decomposition to COx-free hydrogen and carbon nanomaterials | |
Pham-Huu et al. | About the octopus-like growth mechanism of carbon nanofibers over graphite supported nickel catalyst | |
Aboul-Enein et al. | Impact of Co/Mo ratio on the activity of CoMo/MgO catalyst for production of high-quality multi-walled carbon nanotubes from polyethylene waste | |
Silambarasan et al. | Gamma (γ)-ray irradiated multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) for hydrogen storage | |
Rahbar Shamskar et al. | Synthesis of graphene by in situ catalytic chemical vapor deposition of reed as a carbon source for VOC adsorption | |
El Naggar et al. | Novel intensified nano-structured zero-valente nickel alloy based catalyst for hydrogen production via methane catalytic decomposition | |
Ruse et al. | Tuning Mg hydriding kinetics with nanocarbons | |
RU2012114872A (ru) | Композитный материал, содержащий металл и наночастицы | |
Mopoung | Occurrence of carbon nanotube from banana peel activated carbon mixed with mineral oil | |
Awadallah et al. | Mo/MgO as an efficient catalyst for methane decomposition into COx-free hydrogen and multi-walled carbon nanotubes | |
Belbessai et al. | Carbon nanomaterial production using waste plastic pyrolysis over a new catalyst made from mining residues: Effect of plastic type | |
CN103663416A (zh) | 一种制备石墨烯和单层六角氮化硼复合材料的方法 | |
RU2010153171A (ru) | Способ получения и расщепления полислойного графана | |
Chen et al. | The base versus tip growth mode of carbon nanotubes by catalytic hydrocarbon cracking: Review, challenges and opportunities | |
Pinjari et al. | Maximizing the production of hydrogen and carbon nanotubes: Effect of Ni and reaction temperature | |
Dikio et al. | Carbon nanotubes synthesis by catalytic decomposition of ethyne using Fe/Ni catalyst on aluminium oxide support | |
Minett et al. | One-step production of monolith-supported long carbon nanotube arrays | |
Morel et al. | Mineral magnetite as precursor in the synthesis of multi-walled carbon nanotubes and their capabilities of hydrogen adsorption | |
Vishwakarma et al. | Influence of oxygen on nitrogen-doped carbon nanofiber growth directly on nichrome foil | |
Tveritinova et al. | The role of structure and surface chemistry of carbon nanomaterials in catalytic conversion of 1, 2-dichloroethane | |
Noroozi et al. | Increasing the Hydrogen Storage Capacity of Single-Walled Carbon Nanotube (SWNT) Through Facile Impregnation by Tio2, Zro2, and Zno Nanocatalysts | |
Silambarasan et al. | Hydrogen adsorption on single walled carbon nanotubes-tungsten trioxide composite |