Вышедшие номера
Оксиды графена, как сорбенты для очистки и разделения жидкостей: физико-химическое исследование
Каплин А.В.1,2, Еремина Е.А.1, Иванов А.В.1, Дивицкая Д.А.1, Авдеев В.В.1, Аствацатуров Д.А.1,2, Дворяк С.В.1, Хрыкина О.Н.3, Филиппова Т.В.1, Коробов М.В.1
1Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
2Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова, Москва, Россия
3Научно-исследовательский центр "Курчатовский Институт", Федеральный научный центр Кристаллографии и фотоники РАН, Москва, Россия
Email: alex1997kaplin@mail.ru
Поступила в редакцию: 23 ноября 2024 г.
В окончательной редакции: 23 ноября 2024 г.
Принята к печати: 23 ноября 2024 г.
Выставление онлайн: 2 марта 2025 г.

Рассмотрены особенности сорбционных свойств окисленных графитовых материалов по отношению к полярным и неполярным жидкостям. Прямое сравнение сорбционных свойств проводилось между материалом с высокой степенью окисленности - оксидом графена, синтезированным по улучшенному методу Хаммерса, и слабоокисленным терморасширенным графитом. Различия по ряду физико-химических параметров подтверждены методами рентгенофазового анализа, инфракрасной спектроскопии, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и дифференциально сканирующей калориметрии. Оксид графена, синтезированный по методу Хаммерса, с соотношением C/O~ 2.5 сорбирует только полярные жидкости. Терморасширенный графит, полученный путем термообработки электрохимически окисленного графита, с C/O~ 9.5 сорбирует как полярные, так и неполярные жидкости. Методом дифференциально сканирующей калориметрии показано, что величины сорбции полярных жидкостей сопоставимы в пределах погрешности для материалов, которые существенно отличаются по степени окисленности. Показано, что сорбция воды материалами на основе терморасширенного графита не приводит к их набуханию. Способность сохранять постоянное межплоскостное расстояние при взаимодействии с водными средами может сделать терморасширенный графит перспективным материалом для изготовления мембран, способных удалять примеси из воды. Ключевые слова: оксид графена, терморасширенный графит, сорбция, набухание.
  1. A. Iakunkov, A.V. Talyzin. Nanoscale, 12, 21060-93 (2020). DOI: 10.1039/d0nr04931j
  2. J.I. Paredes, S. Villar-Rodil, A. Marti nez-Alonso, J.M.D. Tascon. Langmuir, 24, 10560 (2008)
  3. M.V. Korobov, A.V. Talyzin, A.T. Rebrikova, E.A. Shilayeva, N.V. Avramenko, A.N. Gagarin, N.B. Ferapontov. Carbon, 102, 297 (2016)
  4. B.C. Brodie. On the atomic weight of graphite. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 149, 249 (1859)
  5. W.S. Hummers, R.E. Offeman. J. American Chem. Society, 80, 1339 (1958)
  6. A.L. Higginbotham, D.V. Kosynkin, A. Sinitskii, Z. Sun, J.M. Tour. ASC Nano, 4, 2059 (2010)
  7. A.V. Talyzin, G. Mercier, A. Klechikov, M. Hedenstrom, D. Johnels, D. Wei, D. Cotton, A. Opitz, E. Moons. Carbon, 115, 430 (2017)
  8. A.V. Kaplin, A.T. Rebrikova, E.A. Eremina, N.A. Chumakova, N.V. Avramenko, M.V. Korobov. Membranes, 53 (13), 1 (2023)
  9. A.T. Rebrikova, A. Klechikov, A. Iakunkov, J. Sun, A.V. Talyzin, N.V. Avramenko, M.V. Korobov. J. Phys. Chem. C, 124, 23410 (2020)
  10. S.J. You, S.M. Luzan, T. Szabo, A.V. Talyzin. Carbon, 52, 171 (2013)
  11. C. Cabrillo, F. Barroso-Bujans, R. Fernandez-Perea, F. Fernandez-Alonso, D. Bowron, F.J. Bermejo. Carbon, 100, 546 (2016)
  12. A. Iakunkov, V. Skrypnychuk, A. Nordenstro, E.A. Shilayeva, M. Korobov, M. Prodana, M. Enachescu, S.H. Larssond, A. Talyzin. Phys. Chem. Chem. Phys., 21, 17901 (2019)
  13. G. Rimkute, M. Gudaitis, J. Barkauskas, A. Zarkov, G. Niaura, J. Gaidukevic. Crystals (Basel), 12, 421 (2022)
  14. T. Peng, B. Liu, X. Gao, L. Luo, H. Sun. Appl. Surf. Sci., 444, 800 (2018). https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2018.03.089
  15. I.M. Afanasov, O.N. Shornikova, D.А. Kirilenko, I.I. Vlasov, L. Zhang, J. Verbeeck, V.V. Avdeev, G. Van Tendeloo. Carbon NY., 48, 1862 (2010)
  16. N.E. Sorokina, N.V. Maksimova, V.V. Avdeev. Inorg. Mater., 37, 360 (2001)
  17. A.V. Ivanov, N.V. Maksimova, M.S. Manylov, A.N. Kirichenko, I.L. Kalachev, A.P. Malakho, V.V. Avdeev. J. Mater. Sci., 56, 4197 (2021)
  18. M.I. Saidaminov, N.V. Maksimova, P.V. Zatonskih, A.D. Komarov, M.A. Lutfullin, N.E. Sorokina, V.V. Avdeev. Carbon NY., 59, 337 (2013)
  19. A.V. Kaplin, E.A. Eremina, M.V. Korobov. Nanosystems, 15, 130 (2024)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.