Высокопористый пенографит с магнитными железосодержащими фазами

• Автор: Лутфуллин, Марат Адиятуллович
• Шифр специальности: 02.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 143 с. : ил.

Оглавление
Список основных сокращений
Список основных обозначений
Введение
I. Обзор литературы
1.1. Характеристика пористых углеродных материалов
1.1.1. Пенографит
1.1.2. Мезопористый углерод
1.1.3. Активированный уголь
1.2. Сорбция жидких углеводородов
1.2.1. Сорбенты жидких углеводородов
1.2.2. Магнитные сорбенты для сорбции углеводородов
1.2.3. Сорбционные свойства пенографита
1.3. Нанесение металлосодержащих фаз на пенографит
1.3.1. Нанесение металлосодержащих фаз на углеродные материалы
1.3.2. Получение железосодержащего пенографита
1.4. Магнитные свойства железосодержащих фаз
II Экспериментальная часть
II. 1 Исходные вещества
11.2 Методики синтеза
11.2.1 Методика синтеза интеркалированного графита с Ге(ГЮз)з электрохимическим окислением графита
11.2.2 Методика синтеза окисленного графита с нитратом железа (III) методом пропитки
11.2.3 Методика синтеза ИСГ в системах Графит - ГеС13 - ГП3 и Графит -ГеС13 - ТГФ
11.2.4 Методика получения пенографита с железосодержащими фазами
ІЇ.2.5 Методика восстановления ПГ/ГехОу до ПГ/а-Ге в атмосфере водорода..
11.2.6 Методика получения образцов керамики с железосодержащими фазами
11.2.7 Методика выращивания углеродных нанотрубок на ПГ/а-Ге
11.3 Методы исследования
11.3.1 Рентгенофазовый анализ
11.3.2 Определение со(Ре)

П.З.З Мессбауэровская спектроскопия
П.3.4. ИК спектроскопия
11.3.5 Сканирующая электронная микроскопия
11.3.6 Просвечивающая электронная микроскопия
II.3.7. Элементный анализ
11.3.8 Синхронный термический анализ
11.3.9 ДСК анализ восстановления ПГ/РехОу водородом
И.ЗгЮ Анализ выделяющихся газов при термолизе ПГ/Бе^Оу
11.3.11 Измерение контактного угла смачивания
11.3.12 Магнитные измерения
П.3.13 Эталонная порометрия
П.3.14 Определение сорбционной ёмкости пенографита ПГ/а-Бе
III. Результаты и обсуждение
III. 1 Получение ПГ/РехОу методом электрохимического окисления графита
III.2. Получение ПГ/ТехОу методом пропитки окисленного графита
Ш.З. Получение ПГ/РехОу методом интеркалирования РеС13 в графит
Ш.4. Восстановление П17РехОу до ПГ/а-Ре в атмосфере водорода
111.5. Сорбционные свойства пенографита с а-Ре
Ш.5.1. Изучение пористой структуры
Ш.5.2. Сорбционная емкость
Ш.5.3. Модель сорбции
111.6. Магнитные свойства сорбентов
111.7. Альтернативные сферы применения ПГ/а-Ре
IV. Выводы
Список литературы
Список основных сокращений
ИСГ - интеркалированное соединение графита;
ИГ - интеркалированный графит;
ОГ — окисленный графит;
ИГ - пенографит;
ПФГ-поверхностные функциональные группы; ПГ/РехОу - пенографит с оксидами железа;
ПГ/а-Ре - пенографит с а-Бе;
ТГФ - тетрагидрофуран;
УВ - углеводород;
ННП - нефть и нефтепродукты;
АУ - активированный уголь;
ПУМ - пористые углеродные материалы;
РФА - рентгенофазовый анализ;
ПК - инфракрасная спектроскопия;
ТГ — термогравиметрия;
ДСК - дифференциальная сканирующая калориметрия; СЭМ - сканирующая электронная микроскопия;
ПЭМ - просвечивающая электронная микроскопия; БЭТ - Брунауэр, Эмметт и Теллер.

причем, судя по изображениям просвечивающей электронной микроскопии, образование крупных наночастиц гидроксида не наблюдается (Рис. 14) [80].
Рис. 14. Изображения просвечивающей электронной микроскопии: а) оксида графита, б) оксида графита с нанесенными частицами гидроксида железа (III) [80].
Таким образом, чем больше кислородсодержащих групп на углеродной подложке, тем более равномернее распределение по поверхности и тем более малый размер частиц осажденной соли. Функциональные группы (гидроксильные, карбонильные, карбоксильные, фенольные, эпоксидные и др.) придают подложке кислотные свойства и участвуют в катионном обмене (Рис. 15), а также являются центрами зародышеобразования кластеров соединений металлов [77,82,83].

Рис. 15. Иллюстрация процесса катионного обмена на функциональных группах
углеродной матрицы [80].
Коллоидное осаждение. Данный метод предполагает первоначальное получение коллоидных частиц соли или гидроксида металла и их осаждение на подложку. Преимуществом 'метода является возможность нанесения