Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2025, выпуск 2 » Статья стр. 398
<<<>>>
Синтез и исследование композитов на основе углерода и палладия
Чурилов Г.Н. 1,2, Исакова В.Г.1, Елесина В.И.1,2, Внукова Н.Г.1,2, Николаев Н.С.1, Томашевич Е.В.1,3, Глущенко Г.А.1, Лопатин В.А.1
1Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН, Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр СО РАН", Красноярск, Россия
2Институт инженерной физики и радиоэлектроники, Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия
3Институт химии и химической технологии СО РАН, Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр СО РАН", Красноярск, Россия
Email: churilov@iph.krasn.ru, i.vik70@yandex.ru, elesinav83@gmail.com, nata_hd@rambler.ru, a6rukoc@yandex.ru, yetomash@gmail.com, gary-gl@mail.ru, vllopatin@yandex.ru
Поступила в редакцию: 1 ноября 2024 г.
В окончательной редакции: 1 ноября 2024 г.
Принята к печати: 1 ноября 2024 г.
Выставление онлайн: 31 января 2025 г.
PDF версия
В плазме дугового разряда переменного тока (66 kHz) осуществлен синтез наноразмерного порошка палладий/углерод, и на его основе методом термического окисления в потоке аргона, содержащего 20 wt.% кислорода, получены композитные материалы. Идентификация веществ в образцах проведена методами просвечивающей электронной микроскопии, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, рентгенофазового анализа, рентгенофлуоресцентного анализа, порошковой рентгеновской дифракции, дифференциального термического анализа, комбинационного рассеяния света. Также были исследованы морфология, элементный, структурный и фазовый составы, химическое и электронное состояние атомов на поверхности полученных образцов, стехиометрические и структурные изменения, которые произошли в процессе термического окисления. Представлены результаты исследований методом циклической вольтамперометрии реакции окисления этанола в щелочном электролите на графитовых электродах с нанесенными на них композитными палладий/углеродными порошками, что позволило установить зависимость их электрохимического поведения от состава композита. В частности, показано, что многократное увеличение значения пикового тока продемонстрировал образец, в составе которого содержалась смесь Pd/PdO2. Ключевые слова: наночастицы, композитные палладий/углеродные материалы, термоокисление, электрохимические свойства, электродные материалы.
  1. L. Huang, L. Geng, H. Peng. Progr. Mater. Sci., 71 (10), 93 (2015). DOI: 10.1016/j.pmatsci.2015.01.002
  2. G. Balaganesan, V.C. Khan. Compos B Eng., 98, 39 (2016). DOI: 10.1016/j.compositesb.2016.04.083
  3. S. Guinard, O. Allix, D. Gue dra-Degeorges, A. Vinet. Compos. Sci. Technol., 62 (4), 585 (2002). DOI: 10.1016/S0266-3538(01)00153-1
  4. N.M. Nurazzi, M.R.M. Asyraf, S.F. Athiyah, S.S. Shazleen, S.А. Rafiqah, M.M. Harussani, S.H. Kamarudin, M.R. Razman, M. Rahmah, E.S. Zainudin, R.A. Ilyas, H.A. Aisyah, M.N.F. Norrrahim, N. Abdullah, S.M. Sapuan, A. Khalina. Polymers, 13, 2170 (2021). DOI: 10.3390/polym13132170
  5. R. Yahaya, S.M. Sapuan, M. Jawaid, Z. Leman, E.S. Zainudin. Def. Technol., 12 (1), 52 (2016). DOI: 10.1016/j.dt.2015.08.005
  6. H. Han, H. Sun, F. Lei, J. Huang, S. Lyu, B. Wu, M. Yang, C. Zhang, D. Li, Z. Zhang, D. Sun. ES Mater. Manuf., 15, 53 (2021). DOI: 10.30919/esmm5f523
  7. B. Zhao, L. Liang, Z. Bai, X. Guo, R. Zhang, Q. Jiang, Z. Guo. ES Energy Environ, 14, 79 (2021). DOI: 10.30919/esee8c488
  8. M.M. Harussani, S.M. Sapuan, G. Nadeem, T. Rafin, W. Kirubaanand. Defence Technol., 18 (8), 1281 (2022). DOI: 10.1016/j.dt.2022.03.006
  9. S.M. Manocha. Sadhana, 28, 335 (2003). DOI: 10.1007/BF02717142
  10. E. Perez-Mayoral, I. Matos, M. Bernardo, I.M. Fonseca. Catalysts, 9 (2), 133 (2019). DOI: 10.3390/catal9020133
  11. E. Lam, J.H.T. Luong. ACS Catal., 4 (10), 3393 (2014). DOI: 10.1021/cs5008393
  12. J.C. Ndamanisha, L.-P. Guo. Analyt. Chim. Acta., 747, 19 (2012). DOI: 10.1016/j.aca.2012.08.032
  13. J. Zhang, M. Terrones, C.R. Park, R. Mukherjee, M. Monthioux, N. Koratkar, Y.S. Kim, R. Hurt, E. Frackowiak, T. Enoki, Y. Chen, Y. Chen, A. Bianco. Carbon, 98, 708 (2016). DOI: 10.1016/j.carbon.2015.11.060
  14. P. Veerakumar, K.-C. Lin. Chemosphere, 253, 126750 (2020). DOI: 10.1016/j.chemosphere.2020.126750
  15. Y.-H. Chen, W.-F. Luo, J.-A. Chen, J. Wang. Chin. J. Chem. Phys., 32, 218 (2019). DOI: 10.1063/1674-0068/cjcp1812301
  16. A. Cabiac, T. Cacciaguerra, P. Trens, R. Durand, G. Delahay, A. Medevielle, D. Plee, B. Coq. Appl. Catalysis A: General, 340 (2), 229 (2008). DOI: 10.1016/j.apcata.2008.02.018
  17. M. Rabchinskii, V.V. Sysoev, O.E. Glukhova, M. Brzhezinskaya, D.Yu. Stolyarova, A.S. Varezhnikov, M.A. Solomatin, P.V. Barkov, D.A. Kirilenko, S.I. Pavlov, M.V. Baidakova, V. Shnitov, N.S. Struchkov, D.Yu. Nefedov, A. Antonenko, P. Cai, Z. Liu, P. Brunkov. Adv. Mater. Technol., 7 (7), 2101250 (2022). DOI: 10.1002/admt.202101250
  18. M.K. Rabchinskii, V.V. Sysoev, A.S. Varezhnikov, M.A. Solomatin, N.S. Struchkov, D.Yu. Stolyarova, S.A. Ryzhkov, G.A. Antonov, V.S. Gabrelian, P.D. Cherviakova, M.V. Baidakova, A.O. Krasnova, M. Brzhezinskaya, S.I. Pavlov, D.A. Kirilenko, V.A. Kislenko, S.V. Pavlov, S.A. Kislenko, P.N. Brunkov. ACS Appl. Mater. Interfaces, 15 (23), 28370 (2023). DOI: 10.1021/acsami.3c02833
  19. W. Dong, S. Cheng, C. Feng, N. Shang, S. Gao, C. Wang. Catalysis Commun., 90, 70 (2017). DOI: 10.1016/j.catcom.2016.11.021
  20. M. Lusi, H. Erikson, M. Merisalu, M. Rahn, V. Sammelselg, K. Tammeveski. J. Electroanalyt. Chem., 834, 223 (2019). DOI: 10.1016/j.jelechem.2018.12.061
  21. D.P. Chen, X.C. Liu, X. Liu, L. Yuan, M.L. Zhong, C.Y. Wang. Intern. J. Hydrogen Energy, 46 (59), 30455 (2021). DOI: 10.1016/j.ijhydene.2021.06.167
  22. A.M. Sheikh, E.L. Silva, L. Moares, L.M. Antonini, M.Y. Abellah, C.F. Malfatti. American J. Mining Metallurgy, 2 (4), 64 (2014). DOI: 10.12691/ajmm-2-4-1
  23. O.A. Hjortsh j Schreyer, J. Quinson, M. Escudero-Escribano. Inorganics, 8 (11), 59 (2020). DOI: 10.3390/inorganics8110059
  24. B. Chen, D. Chao, E. Liu, M. Jaroniec, N. Zhao, S.-Z. Qiao. Energy Environ. Sci., 13, 1096 (2020). DOI: 10.1039/c9ee03549d
  25. W. Chen, W. Wu, Z. Pan, X. Wu, H. Zhang. J. Alloys Compd., 763, 257 (2018). DOI: 10.1016/j.jallcom.2018.05.301
  26. M. Najem, A.A. Nada, M. Weber, S. Sayegh, A. Razzouk, C. Salameh, C. Eid, M. Bechelany. Materials, 13 (8), 1947 (2020). DOI: 10.3390/ma13081947
  27. O.A. Cano, C.A.R. Gonzalez, J.F.H. Paz, P.A. Madrid, P.E.G. Casillas, A.L.M. Hernandez, C.A.M. Perez. Catal. Today, 282 (2), 168 (2017). DOI: 10.1016/j.cattod.2016.06.053
  28. L. Minati, K.F. Aguey-Zinsou, V. Micheli, G. Speranza. Dalton Transactions, 47 (41), 14573 (2018). DOI: 10.1039/C8DT02839G
  29. A. Chen, C. Ostrom. Chem. Rev., 115 (21), 11999 (2015). DOI: 10.1021/acs.chemrev.5b00324
  30. A.J.M. Mackus, M.J. Weber, N.F.W. Thissen, D. Garcia-Alonso, R.H.J. Vervuurt, S. Assali, A.A. Bol, M.A. Verheijen, W.M.M. Kessels. Nanotechnology, 27 (3), 034001 (2016). DOI: 10.1088/0957-4484/27/3/034001
  31. C.H. Moon, N.V. Myung, E.D. Haberer. Appl. Phys. Lett., 105, 223102 (2014). DOI: 10.1063/1.4903245
  32. Z. Bai, L. Niu, S. Chao, H. Yan, Q. Cui, L. Yang, J. Qiao, K. Jiang. Int. J. Electrochem. Sci., 8 (7), 10068 (2013). DOI: 10.1016/S1452-3981(23)13032-X
  33. X. Yang, M. Zhen, G. Li, X. Liu, X. Wang, C. Shu, L. Jiang, C. Wang. J. Mater. Chem. A, 28 (1), 8105 (2013). DOI: 10.1039/C3TA11907F
  34. C. Wang, F. Yang, W. Yang, L. Ren, Y. Zhang, X. Jia, L. Zhang, Y. Li. RSC Adv., 35 (5), 27526 (2015). DOI: 10.1039/C4RA16792A
  35. W. Zhao, T. Wang, B. Wang, R. Wang, Y. Xia, M. Liu, L. Tian. Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Aspects, 658, 130677 (2023). DOI: 10.1016/j.colsurfa.2022.130677
  36. C.J. Crawford, Y. Qiao, Y. Liu, D. Huang, W. Yan, P.H. Seeberger, S. Oscarson, S. Chen. Organic Process Research \& Development, 25 (7), 1573 (2021). DOI: 10.1021/acs.oprd.0c00536
  37. Н.А. Фаддеев, А.Б. Куриганова, И.Н. Леонтьев, Н.В. Смирнова. Докл. РАН, Химия, науки о материалах, 507 (1), 59 (2022). DOI: 10.31857/S2686953522600441
  38. O.E. Gudko, N.V. Smirnova, T.A. Lastovina, V.E. Guterman. Nanotechnol. Russ., 4 (5-6), 309 (2009). DOI: 10.1134/S1995078009050085
  39. W. Zhai, L. Bai, R. Zhou, X. Fan, G. Kang, Y. Liu, K. Zhou. Adv. Sci., 8 (11), 2003739 (2021). DOI: 10.1002/advs.202003739
  40. H.H.P. Yiu, I.J. Bruce, F. McGuinness, P.A. Wright. In: Studies in Surface Science and Catalysis, ed. by S.-E. Park, R. Ryoo, W.-S. Ahn, C.W. Lee, J.-S. Chang (Elsevier, 2003), p. 146, 57. DOI: 10.1016/S0167-2991(03)80326-9
  41. A.A. Khouya, H. Ba, W. Baaziz, J.-M. Nhut, A. Rossin, S. Zafeiratos, O. Ersen, G. Giambastiani, V. Ritleng, C. Pham-Huu. ACS Appl. Nano Mater., 4 (2), 2265 (2021). DOI: 10.1021/acsanm.1c00002
  42. E. Tsushima, N. Suzuki. (Patent EP 1 055 650, 2000) https://patentimages.storage.googleapis.com/61/60/97 /a6f46b78d43eb3/EP1055650A1.pdf
  43. J. Shi, X. Hu, J. Zhang, W. Tang, H. Li, X. Shen, N. Saito. Progr. Natural Sci.: Mater. Intern., 24 (6), 593 (2014). DOI: 10.1016/j.pnsc.2014.10.011
  44. G.N. Churilov, W. Kratschmer, I.V. Osipova, G.A. Glushenko, N.G. Vnukova, A.L. Kolonenko, A.I. Dudnik. Carbon, 62, 389 (2013). DOI: 10.1016/j.carbon.2013.06.022
  45. M.J. Weber, A.J. Mackus, M.A. Verheijen, C. van der Marel, W.M. Kessels. Chem. Mater., 24 (15), 2973 (2012). DOI: 10.1021/cm301206e
  46. V.I. Еlesina, G.N. Churilov, N.G. Vnukova, N.S. Nikolaev, G.A. Glushenko, V.G. Isakova. Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures, 30 (5), 553 (2022). DOI: 10.1080/1536383X.2021.1966421
  47. Г.Н. Чурилов, В.И. Елесина. Устройство для разделения вещества на растворимую и нерастворимую части (Патент RU 2744434, 2021), https://findpatent.ru/patent/274/2744434.html
  48. P.K. Gallagher, M.E. Gros. J. Thermal Analysis, 31, 1231 (1986). DOI: 10.1007/bf01914636
  49. B. Lesiak, B. Mierzwa, P. Jiricek, I. Bieloshapka, K. Juchniewicz, A. Borodzinski. Appl. Surf. Sci., 458, 855 (2018). DOI: 10.1016/j.apsusc.2018.07.137
  50. L.S. Kibis, A.I. Titkov, A.I. Stadnichenko, S.V. Koscheev, A.I. Boronin. Appl. Surf. Sci., 255, 9248 (2009). DOI: 10.1016/j.apsusc.2009.07.011
  51. M. Brzhezinskaya, I.V. Mishakov, Y.I. Bauman, Y.V. Shubin, T. A. Maksimova, V.O. Stoyanovskii, E.Yu. Gerasimov, A.A. Vedyagin. Appl. Surf. Sci., 590, 153055 (2022). DOI: 10.1016/j.apsusc.2022.153055
  52. T. Kumari, R. Gopal, A. Goyal, J. Joshi. J. Inorganic and Organometallic Polymers and Mater., 29, 316 (2019). DOI: 10.1007/s10904-018-1001-x
  53. M. Schwarzer, N. Hertl, F. Nitz, D. Borodin, J. Fingerhut, T.N. Kitsopoulos, A.M. Wodtke. J. Phys. Chem. C, 126 (34), 14500 ( 2022). DOI: 10.1021/acs.jpcc.2c04567
  54. F. Chekin. Bull. Mater. Sci., 38 (4), 887 (2015). DOI: 10.1007/s12034-015-0954-4

Учредители

Издатель

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme