Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов
Основан в 2009 году


Малослойные графеновые частицы на основе терморасширенного соинтеркалата нитрата графита с уксусной и муравьиной кислотами

А.А. Давыдова1, Е.В. Ракша1, О.Н. Осколкова1, В.В. Гнатовская1, П.В. Сухов1, О.М. Падун1, В.А. Глазунова2, В.В. Бурховецкий2, Г.К. Волкова2, Ю.В. Берестнева3, М.В. Савоськин1

1 ГУ «Институт физико-органической химии и углехимии им. Л.М. Литвиненко»
2 ГУ «Физико-технический институт им. А.А. Галкина»
3 ФНЦ агроэкологии РАН

DOI: 10.26456/pcascnn/2020.12.580

Оригинальная статья

Аннотация: Путем расслоения терморасширенного графита в этиловом и трет-бутиловом спиртах под действием ультразвука получены дисперсии малослойных графеновых наночастиц. Исходный терморасширенный графит получен термической обработкой в ударном режиме нагрева тройного соединения соинтеркалирования нитрата графита с уксусной и муравьиной кислотами. Проведено исследование структурных характеристик соинтеркалата нитрата графита и терморасширенного графита методом рентгенофазового анализа. Микроструктура и морфология полученных графеновых частиц исследованы методом просвечивающей электронной микроскопии.

Ключевые слова: терморасширенный графит, малослойные графеновые наночастицы, нитрат графита, соинтеркалирование, рентгенофазовый анализ, просвечивающая электронная микроскопия

  • Давыдова Алина Александровна – младший научный сотрудник отдела супрамолекулярной химии ГУ «Институт физико-органической химии и углехимии им. Л.М. Литвиненко»
  • Ракша Елена Владимировна – к.х.н., старший научный сотрудник отдела супрамолекулярной химии ГУ «Институт физико-органической химии и углехимии им. Л.М. Литвиненко»
  • Осколкова Оксана Николаевна – младший научный сотрудник отдела супрамолекулярной химии ГУ «Институт физико-органической химии и углехимии им. Л.М. Литвиненко»
  • Гнатовская Виктория Валерьевна – младший научный сотрудник отдела супрамолекулярной химии ГУ «Институт физико-органической химии и углехимии им. Л.М. Литвиненко»
  • Сухов Петр Владимирович – младший научный сотрудник отдела супрамолекулярной химии ГУ «Институт физико-органической химии и углехимии им. Л.М. Литвиненко»
  • Падун Ольга Михайловна – младший научный сотрудник отдела супрамолекулярной химии ГУ «Институт физико-органической химии и углехимии им. Л.М. Литвиненко»
  • Глазунова Валентина Александровна – научный сотрудник отдела физики и техники высоких давлений и перспективных технологий ГУ «Физико-технический институт им. А.А. Галкина»
  • Бурховецкий Валерий Викторович – научный сотрудник отдела физики и диагностики перспективных материалов ГУ «Физико-технический институт им. А.А. Галкина»
  • Волкова Галина Кузминична – научный сотрудник отдела физики и техники высоких давлений и перспективных технологий ГУ «Физико-технический институт им. А.А. Галкина»
  • Берестнева Юлия Васильевна – к.х.н., старший научный сотрудник лаборатории биотехнологий ФНЦ агроэкологии РАН
  • Савоськин Михаил Витальевич – к.х.н., с.н.с., директор ГУ «Институт физико-органической химии и углехимии им. Л.М. Литвиненко»

Ссылка на статью:

Давыдова, А.А. Малослойные графеновые частицы на основе терморасширенного соинтеркалата нитрата графита с уксусной и муравьиной кислотами / А.А. Давыдова, Е.В. Ракша, О.Н. Осколкова, В.В. Гнатовская, П.В. Сухов, О.М. Падун, В.А. Глазунова, В.В. Бурховецкий, Г.К. Волкова, Ю.В. Берестнева, М.В. Савоськин // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — Тверь: Твер. гос. ун-т, 2020. — Вып. 12. — С. 580-590. DOI: 10.26456/pcascnn/2020.12.580.

Полный текст: download PDF file

Библиографический список:

1. Yu, X. Synthesis of transfer-free graphene on cemented carbide surface / X. Yu, Z. Zhang, F. Liu, Y. Ren // Scientific Reports. - 2018. – V. 8. – Art. № 4759. – 10 p. DOI: 10.1038/s41598-018-23206-8.
2. Dechtrirat, D. An electrochemical MIP sensor for selective detection of salbutamol based on a graphene/PEDOT:PSS modified screen printed carbon electrode / D. Dechtrirat, B. Sookcharoenpinyo, P. Prajongtat, et al. // RSC Advances. – 2018. – V. 8. – I. 1. – P. 206- 212. DOI: 10.1039/C7RA09601A.
3. Lee, H.C. Review of the synthesis, transfer, characterization and growth mechanisms of single and multilayer graphene / H.C. Lee, W.-W. Liu, S.-P. Chai, et al. // RSC Advances. – 2017. – V. 7. – I. 26. – P. 15644-15693. DOI: 10.1039/C7RA00392G.
4. Lee, X.J. Review on graphene and its derivatives: Synthesis methods and potential industrial implementation / X.J. Lee, B.Y.Z. Hiew, K.C. Lai, et al. // Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers. – 2018. – V. 98. – P. 163-180. DOI: 10.1016/j.jtice.2018.10.028.
5. Ciesielski, A. Graphene via sonication assisted liquid-phase exfoliation / A. Ciesielski, P. Samori // Chemical Society Reviews. – 2014. – V. 43. – I. 1. – P. 381-398. DOI: 10.1039/C3CS60217F.
6. Dresselhaus, M.S. Intercalation compounds of graphite / M.S. Dresselhaus, G. Dresselhaus // Advances in Physics. – 1981. – V. 30. – I. 2. – P. 139-326. DOI: 10.1080/00018738100101367.
7. Savoskin, M.V. New graphite nitrate derived intercalation compounds of higher thermal stability / M.V. Savoskin, A.P. Yaroshenko, G.E. Whyman, R.D. Mysyk // Journal of Physics and Chemistry of Solids. – 2006. – V. 67. – I. 5-6. P. 1127-1131. DOI: 10.1016/j.jpcs.2006.01.034.
8. Savoskin, M.V. Carbon nanoscrolls produced from acceptor-type graphite intercalation compounds / M.V. Savoskin, V.N. Mochalin, A.P. Yaroshenko, et al. // Carbon. – 2007. – V. 45. – I. 14. – P. 2797-2800. DOI: 10.1016/j.carbon.2007.09.031.
9. Ivanov, A.V. Influence of intercalation and exfoliation conditions on macrostructure and microstructure of exfoliated graphite / A.V. Ivanov, N.V. Maksimova, A.O. Kamaev, et al. // Materials Letters. – 2018. – V. 228. – P. 403-406. DOI: 10.1016/j.matlet.2018.06.072.
10. Arao, Y. Efficient solvent systems for improving production of few-layer graphene in liquid phase exfoliation / Y. Arao, F. Mori, M. Kubouchi // Carbon. – 2017. – V. 118. – P. 18-24. DOI: 10.1016/j.carbon.2017.03.002.
11. Графит тигельный. Технические условия: ГОСТ 4596-75. – Взамен ГОСТ 4596-49; введ. 01.01.1977.
12. Давыдова, А.А. Получение малослойных графеновых частиц расслоением терморасширенного графита в трет-бутаноле / А.А. Давыдова, Ю.В. Берестнева, Е.В. Ракша и др. // Вестник Луганского национального университета имени Владимира Даля. – 2019. – Т. 25. - № 7. – С. 169-174.
13. Savoskin, M.V. Stabilization of graphite nitrate by intercalation of organic compounds / M.V. Savoskin, A.P. Yaroshenko, R.D. Mysyk, et al. // Theoretical and Experimental Chemistry. – 2004. – V. 40. – I. 2. – P. 92-97. DOI: 10.1023/B:THEC.0000028903.49247.e9.
14. Давыдова, А.А. Синтез соединений соинтеркалирования нитрата графита с диоксаном и этилформиатом и получение углеродных наночастиц на их основе / А.А. Давыдова, Е.В. Ракша, В.А. Глазунова и др. // Вестник Тверского Государственного университета. Серия: Химия. – 2019. – Т. 37. – № 3. – С. 113-123.
15. Bourlinos, A.B. Liquid-phase exfoliation of graphite towards solubilized Graphenes / A.B. Bourlinos, V. Georgakilas, R. Zboril, et al. // Small. – 2009. – V. 5. – I. 16. – Р. 1841-1845. DOI: 10.1002/smll.200900242.
16. Hernandez, Y. High-yield production of graphene by liquid-phase exfoliation of graphite / Y. Hernandez, V. Nicolosi, M. Lotya, et al. // Nature Nanotechnology. – 2008. – V. 3. – I. 9. – P. 563-568. DOI: 10.1038/nnano.2008.215.
17. Raksha, E.V. Morphology and structure of carbon nanoparticles generated from graphite nitrate co-intercalation compound effect of sonication regime / E.V. Raksha, A.A. Davydova, Yu.V. Berestneva, et al. // In book: Advanced Materials, Proceedings of the International Conference on «Physics and Mechanics of New Materials and Their Applications», PHENMA 2019. – V. 6; ed. by I.A. Parinov, Sh.H. Chang, B.T. Long. – Cham: Springer International Publishing, 2020. – Ch. 4. – P. 41-47. DOI: 10.1007/978-3-030-45120-2_4.