АЭРОГЕЛИ НА ОСНОВЕ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК И ХИТОЗАНА
Ключевые слова:
аэрогель, коксование, углеродные нанотрубки, хитозан, сублимационная сушкиАннотация
Данная статья посвящена синтезу и исследованию аэрогелей на основе углеродных наноматериалов. Аэрогели на основе графена и других углеродных наноматериалов представляют собой класс ультра- легких систем, в которых жидкая фаза полностью замещена газообразной. Методика синтеза аэрогелей на основе многостенных углеродных нанотрубок состоит из трех важных этапов: синтез – создание водных дисперсий углеродных нанотрубок с хитозаном, который служит в качестве связующей матрицы в структуре аэрогеля, сублимационной сушки полученных гидрогелей и термическим нагревом в атмосфере инертного газа. Гомогенизацию углеродных нанотрубок с хитозаном проводили посредством ультразвуковой обработки, после чего для удаления воды из структуры геля применяли сублимационную сушку. Сублимация льда проводилась при температуре -5 °C и давлении 30-80 Па. По окончании сублимации, которая в среднем длится 20 часов, полученные аэрогели были карбонизованы при температуре 800 °C в атмосфере инертного газа. Морфология поверхности полученных аэрогелей была исследована методом сканирующей электронной микроскопии. Была исследована гидрофобность и сорбционная емкость полученных аэрогелей по отношению к органическим жидкостям различных плотностей.
Библиографические ссылки
(1) Hanzawa Y., Kaneko K., Pekala R., Dresselhaus M. Activated carbon aerogels // Langmuir. – 1996. – V.12. – P. 6167-6169. https://doi.org/10.1021/la960481t
(2) Stoller M.D., Park S., Zhu Y.W. Graphene-based ultracapacitors // Nano Lett. – 2008. – V. 8. – P. 3498-3502. https://doi.org/10.1021/nl802558y
(3) Sultanov F.R., Pei S S., Auyelkhankyzy M., Smagulova G., Lesbayev B.T., Mansurov Z.A. Aerogels Based on Graphene Oxide with Addition of Carbon Nanotubes: Synthesis and Properties // Eurasian Chemico-Technological Journal. – 2014. – V.16. – P. 265-269 https://doi.org/10.18321/ectj9
(4) Novoselov K.S., Geim A.K., Morozov S.V. Electric field effect in atomically thin carbon films // Science. – 2004. – V. 306. – P. 666-669. https://doi.org/10.1126/science.1102896
(5) Lee C., Wei X., Kysar J.W. Measurement of the elastic properties and intrinsic strength of monolayer graphene // Science. – 2008. – V. 321. – P. 385-388. https://doi.org/10.1126/science.1157996
(6) He H.K., Gao C. Graphene nanosheets decorated with Pd, Pt, Au, and Ag nanoparticles: Synthesis, characterization, and catalysis applications // Sci China Chem. – 2011. – V. 54. – P. 397-404. https://doi.org/10.1007/s11426-010-4191-9
(7) Liu G.L., Yu C.L., Chen C.C. A new type of covalent-functional graphene donoracceptor hybrid and its improved photoelectrochemical performance // Sci China Chem. – 2011. – V. 54. – P. 1622-1626. https://doi.org/10.1007/s11426-011-4366-z
(8) Hu H., Zhao Z., Wan W., Gogotsi Yu., Qiu J. Ultralight and Highly Compressible Graphene Aerogels // Adv. Mater. – 2013. – V. 25. – С.2219-2223. https://doi.org/10.1002/adma.201204530
(9) Hu H., Zhao Z., Wan W., Gogotsi Yu., Qiu J. Compressible Carbon Nanotube-Graphene Hybrid Aerogels with Superhydrophobicity and Superoleophilicity for Oil Sorption // Environ. Sci. Technol. Lett. – 2014. – V. 1. – P. 214-220. https://doi.org/10.1021/ez500021w
(10) Gao X.F., Jiang L. Water-Repellent Legs of Water Striders // Nature. 2004. – V. 432. – P. 36. https://doi.org/10.1038/432036a
(11) Dong X.C., Chen J., Ma Y.W., Wang J., Chan-Park M.B., Liu X.M., Wang L.H., Huang W., Chen P. Superhydrophobic and Superoleophilic Hybrid Foam of Graphene and Carbon Nanotube for Selective Removal of Oils or Organic Solvents from the Surface of Water // Chem. Commun. – 2012. – V. 48. – P. 10660-10662. https://doi.org/10.1039/c2cc35844a
(12) Ci L.J., Manikoth S.M., Li X.S., Vajtai R., Ajayan P.M. Ultrathick Freestanding Aligned Carbon Nanotube Films // Adv. Mater. – 2007. – V. 19. – P. 3300-3303. https://doi.org/10.1002/adma.200602974
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
