Graphene doped porous carbon monoliths

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61988987%3A17310%2F21%3AA2202CA6" target="_blank" >RIV/61988987:17310/21:A2202CA6 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Grafenem dopované porézní uhlíkaté monolity

Original language description

Tato práce se věnuje přípravě hierarchicky porézních uhlík-grafen monolitů. Monolity byly připraveny sol-gel metodou resorcinolu a formaldehydu s různým obsahem grafenu, přičemž grafen byl do monolitů zakomponován ve formě oxidu grafenu (GO) v roztoku. Zvolený rozsah GO v monolitu byl 0-10 % hm. GO byl během pyrolýzy redukován na grafen, nejprve při 500 °C, ale protože se tato teplota ukázala jako nedostačující pro redukci GO na grafen, byla použita i vyšší teplota (900 °C). Grafen byl v materiálu dokazován technikami RTG analýzy, Ramanovy spektrometrie, FTIR a technikou SEM. Nejlepší technikou k dokázání grafenu v monolitech byla technika SEM, pomocí které byly získány snímky ukazující morfologii materiálu. Ve sférické struktuře monolitů byly sledovány planární vrstvy grafenu. Porozita připravených materiálů byla charakterizována pomocí TMP a adsorpce N2. Pomocí adsorpce N2 byla zjištěna přítomnost mikropórů u všech zkoumaných vzorků, přičemž s vyšším množstvím GO došlo k nárůstu Vmikro. Nejvyšší hodnotu Vmikro vykazoval vzorek s nejvyšším množstvím GO (10 % hm), pyrolyzovaný při 900 °C, a to 0,323 cm3/g. Mezopóry byly pozorovány jak metodou adsorpce N2, tak i metodou TPM, přičemž oběma metodami bylo zjištěno, že přidáním GO do 2 % hm. došlo k nárůstu Vmezo. Vyšší obsah GO ve struktuře uhlíkatého monolitu pak měl za následek snížení Vmezo. Nejvyšší hodnota Vmezo tak byla pozorována u vzorku se 2 % obsahem GO, jenž byl pyrolyzován při 500 °C, a to 0,4 cm3/g (zjištěno pomocí adsorpce N2). Jelikož má grafen vynikající vlastnosti, zejména výbornou elektrickou vodivost, tak byly v monolitech sledovány elektrochemické vlastnosti pomocí cyklické voltametrie. U monolitů, které byly pyrolyzované při nižší teplotě, byla zjištěna velmi nízká kapacita. Nejspíš to způsobila přítomnost grafenu, jenž nebyl při 500 °C zcela redukován, tedy byl částečně ve formě GO, který je nevodivý. Monolity pyrolyzované při 900 °C měly výrazně vyšší kapacitu, kdy nejvyšší kapacita byla pozorován

Czech name

Grafenem dopované porézní uhlíkaté monolity

Czech description

Tato práce se věnuje přípravě hierarchicky porézních uhlík-grafen monolitů. Monolity byly připraveny sol-gel metodou resorcinolu a formaldehydu s různým obsahem grafenu, přičemž grafen byl do monolitů zakomponován ve formě oxidu grafenu (GO) v roztoku. Zvolený rozsah GO v monolitu byl 0-10 % hm. GO byl během pyrolýzy redukován na grafen, nejprve při 500 °C, ale protože se tato teplota ukázala jako nedostačující pro redukci GO na grafen, byla použita i vyšší teplota (900 °C). Grafen byl v materiálu dokazován technikami RTG analýzy, Ramanovy spektrometrie, FTIR a technikou SEM. Nejlepší technikou k dokázání grafenu v monolitech byla technika SEM, pomocí které byly získány snímky ukazující morfologii materiálu. Ve sférické struktuře monolitů byly sledovány planární vrstvy grafenu. Porozita připravených materiálů byla charakterizována pomocí TMP a adsorpce N2. Pomocí adsorpce N2 byla zjištěna přítomnost mikropórů u všech zkoumaných vzorků, přičemž s vyšším množstvím GO došlo k nárůstu Vmikro. Nejvyšší hodnotu Vmikro vykazoval vzorek s nejvyšším množstvím GO (10 % hm), pyrolyzovaný při 900 °C, a to 0,323 cm3/g. Mezopóry byly pozorovány jak metodou adsorpce N2, tak i metodou TPM, přičemž oběma metodami bylo zjištěno, že přidáním GO do 2 % hm. došlo k nárůstu Vmezo. Vyšší obsah GO ve struktuře uhlíkatého monolitu pak měl za následek snížení Vmezo. Nejvyšší hodnota Vmezo tak byla pozorována u vzorku se 2 % obsahem GO, jenž byl pyrolyzován při 500 °C, a to 0,4 cm3/g (zjištěno pomocí adsorpce N2). Jelikož má grafen vynikající vlastnosti, zejména výbornou elektrickou vodivost, tak byly v monolitech sledovány elektrochemické vlastnosti pomocí cyklické voltametrie. U monolitů, které byly pyrolyzované při nižší teplotě, byla zjištěna velmi nízká kapacita. Nejspíš to způsobila přítomnost grafenu, jenž nebyl při 500 °C zcela redukován, tedy byl částečně ve formě GO, který je nevodivý. Monolity pyrolyzované při 900 °C měly výrazně vyšší kapacitu, kdy nejvyšší kapacita byla pozorován

Type

O - Miscellaneous

CEP classification

—

OECD FORD branch

10400 - Chemical sciences

Project

—

Continuities

—

Publication year

2021

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů