Везде

ОХНМЖурнал физической химии Russian Journal of Physical Chemistry

  • ISSN (Print) 0044-4537
  • ISSN (Online) 3034-5537

Щелочная карбонизация полиакрилонитрила для получения микропористого углеродного материала

Вы можете
Код статьи
10.31857/S0044453723010077-1
DOI
10.31857/S0044453723010077
Тип публикации
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Ефимов М. Н.
  • Аффилиация: Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН
Том/ Выпуск
Том 97 / Номер выпуска 1
Страницы
112-120
Аннотация
Предложен метод синтеза активированного углеродного материала (АУМ) на основе полиакрилонитрила (ПАН) путем активации гидроксидом калия под действием ИК-нагрева. Представлены два подхода к процессу химической активации полимерного прекурсора, а именно формирование АУМ на основе ПАН предварительно термообработанного при 200°C или карбонизированного при 700°C путем пропитки водным раствором щелочи с последующим нагревом до 800°C. Применение ИК-излучения позволяет проводить нагрев со скоростью 50 К/мин и сократить время выдержки при заданной температуре до 2 мин. Изучена зависимость удельной поверхности и пористости АУМ по БЭТ от условий синтеза. Показано, что предложенные подходы приводят к формированию АУМ с удельной площадью поверхности 1091 и 2121 м2/г соответственно.
Ключевые слова
активированный углерод полиакрилонитрил ИК-нагрев микропористый материал химическая активация
Дата публикации
12.09.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
1

Библиография

  1. 1. Mochalin V.N., Shenderova O., Ho D., Gogotsi Y. // Nat. Nanotechnol. 2012. V. 7. P. 11. https://doi.org/10.1038/nnano.2011.209
  2. 2. Wang J., Kaskel S. // J. Mater. Chem. 2012. V. 22. P. 23710. https://doi.org/10.1039/C2JM34066F
  3. 3. Speranza G. // Nanomater. 2021. V. 11. P. 967. https://doi.org/10.3390/nano11040967
  4. 4. Lazarotto J.S., da Boit Martinello K., Georgin J. et al. // Chem. Eng. Res. Des. 2022. V. 180. P. 67. https://doi.org/10.1016/j.cherd.2022.01.044
  5. 5. Pui W.K., Yusoff R., Aroua M.K. // Rev. Chem. Eng. 2019. V. 35. P. 649. https://doi.org/10.1515/revce-2017-0057
  6. 6. Abalyaeva V.V., Efimov M.N., Efimov O.N. et al. // Electrochim. Acta. 2020. V. 354. P. 136671. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2020.136671
  7. 7. Zheng L., Li W.B., Chen J.L. // RSC Adv. 2018. V. 8. P. 29767. https://doi.org/10.1039/C8RA04367A
  8. 8. Efimov M.N., Mironova E.Y., Vasilev A.A. et al. // J. Environ. Chem. Eng. 2021. V. 9. P. 106429. https://doi.org/10.1016/j.jece.2021.106429
  9. 9. Iwanow M., Gärtner T., Sieber V., König B. // Beilstein J. Org. Chem. 2020. V. 16. P. 1188. https://doi.org/10.3762/bjoc.16.104
  10. 10. Mopoung S., Dejang N. // Sci. Rep. 2021. V. 11. P. 13948. https://doi.org/10.1038/s41598-021-93249-x
  11. 11. Januszewicz K., Kazimierski P., Klein M. et al. // Mater. 2020. V. 13. P. 2047. https://doi.org/10.3390/ma13092047
  12. 12. Franco D.S.P., Georgin J., Netto M.S. et al. // Environ. Sci. Pollut. Res. 2022. V. 29. P. 31085.https://doi.org/10.1007/s11356-021-17846-z
  13. 13. Cao Y., Wang K., Wang X. et al. // Electrochim. Acta. 2016. V. 212. P. 839. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2016.07.069
  14. 14. Suhas Gupta V.K., Carrott P.J.M. et al. // Bioresour. Technol. 216 (2016) 1066–1076. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2016.05.106
  15. 15. Wu Q., Liang D., Ma X. et al. // RSC Adv. 2019. V. 9. P. 26676. https://doi.org/10.1039/C9RA04959B
  16. 16. Munoz M., Kolb V., Lamolda A. et al. // Appl. Catal. B Environ. 2017. V. 218. P. 498. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2017.07.001
  17. 17. Ma J., Liu J., Song J., Tang T. // RSC Adv. 2018. V. 8. P. 2469. https://doi.org/10.1039/C7RA12733B
  18. 18. Sevilla M., Valle-Vigón P., Fuertes A.B. // Adv. Funct. Mater. 2011. V. 21. P. 2781. https://doi.org/10.1002/adfm.201100291
  19. 19. Díez N., Sevilla M., Fombona-Pascual A., Fuertes A.B. // Batter. Supercaps. 2022. V. 5. P. e202100169. https://doi.org/10.1002/batt.202100169
  20. 20. Li K., Wang C. et al. // Res. Chem. Intermed. 2020. V. 46. P. 3459. https://doi.org/10.1007/s11164-020-04156-1
  21. 21. de Paula F.G.F., de Castro M.C.M., Ortega P.F.R. et al. // Microporous Mesoporous Mater. 2018. V. 267. P. 181. https://doi.org/10.1016/J.MICROMESO.2018.03.027
  22. 22. Shen W., Zhang S., He Y. et al. // J. Mater. Chem. 2011. V. 21. P. 14036. https://doi.org/10.1039/C1JM12585K
  23. 23. Ma C., Bai J., Hu X. et al. // J. Environ. Sci. 2023. V. 125. P. 533. https://doi.org/10.1016/J.JES.2022.03.016
  24. 24. Podyacheva O.Y., Cherepanova S.V., Romanenko A.I. et al. // Carbon N. Y. 2017. V. 122. P. 475. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2017.06.094
  25. 25. Podyacheva O.Y., Ismagilov Z.R. // Catal. Today. 2015. V. 249. P. 12. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2014.10.033
  26. 26. Zhao L., Wang Y., Li W. // RSC Adv. 2016. V. 6. P. 90076. https://doi.org/10.1039/C6RA17049H
  27. 27. Wang Y., Fugetsu B., Wang Z. et al. // Sci. Rep. 2017. V. 7. P. 40259. https://doi.org/10.1038/srep40259
  28. 28. Gao L., Lu H., Lin H. et al. // Chem. Res. Chinese Univ. 2014. V. 30. P. 441. https://doi.org/10.1007/s40242-014-4059-1
  29. 29. Hsiao H.Y., Huang C.M., Hsu M.Y., Chen H. // Sep. Purif. Technol. 2011. V. 82. P. 19. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2011.08.006
  30. 30. Marrakchi F., Ahmed M.J., Khanday W.A. et al. // Int. J. Biol. Macromol. 2017. V. 98. P. 233. https://doi.org/10.1016/J.IJBIOMAC.2017.01.119
  31. 31. Novais R.M., Caetano A.P.F., Seabra M.P. et al. // J. Clean. Prod. 2018. V. 197. P. 1137. https://doi.org/10.1016/J.JCLEPRO.2018.06.278
  32. 32. Efimov M.N., Vasilev A.A., Muratov D.G. et al. // J. Environ. Chem. Eng. 2019. V. 7. P. 103514. https://doi.org/10.1016/J.JECE.2019.103514
  33. 33. Yushkin A.A., Efimov M.N., Malakhov A.O. et al. // React. Funct. Polym. 2021. V. 158. P. 104793. https://doi.org/10.1016/j.reactfunctpolym.2020.104793
  34. 34. Юшкин А.А., Ефимов М.Н., Васильев А.А. и др. // Мембраны и мембранные технологии. 2017. Т. 7. С. 125. https://doi.org/10.1134/S2218117217020080
  35. 35. Lee W.H., Bae J.Y., Yushkin A. et al. // J. Memb. Sci. 2020. V. 613. P. 118477. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2020.118477
  36. 36. Sakamoto T., Amano Y., Machida M. // SN Appl. Sci. 2020. V. 2. No 4. P. 702. https://doi.org/10.1007/s42452-020-2465-1
  37. 37. Ruhland K., Frenzel R., Horny R. et al. // Polym. Degrad. Stab. 2017. V. 146. P. 298. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2017.10.018
  38. 38. Rahaman M.S.A., Ismail A.F., Mustafa A. // Polym. Degrad. Stab. 2007. V. 92. P. 1421. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2007.03.023
  39. 39. Ferrari A.C., Robertson J. // Philos. Trans. R. Soc. London. Ser. A Math. Phys. Eng. Sci. 2004. V. 362. P. 2477. https://doi.org/10.1098/rsta.2004.1452
  40. 40. Vasiliev V.P., Manzhos R.A., Kochergin V.K. et al. // Mater. 2022. V. 15. P. 821. https://doi.org/10.3390/ma15030821
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека