Влияние ультразвукa на структуру восстановленного тиомочевиной оксида графита
В.В. Алемасова1, С.Р. Сухова1, В.В. Кравченко1, М.А. Зозуля1, Л.А. Прокофьева1, В.В. Бурховецкий2, М.В. Савоськин1
1 ГУ «Институт физикоорганической химии и углехимии им. Л.М. Литвиненко»
2 ГУ «Донецкий физико-технический институт им. А.А. Галкина»
DOI: 10.26456/pcascnn/2020.12.765
Оригинальная статья
Аннотация: Исследовано влияние ультразвука на процесс восстановления тиомочевиной оксида графита, полученного по методу Хаммерса. Установлено, что обработка оксида графита тиомочевиной в водном растворе приводит к частичному удалению кислородсодержащих и образованию серосодержащих функциональных групп на поверхности оксида графита. Ультразвук небольшой мощности способствует увеличению степени функционализации поверхности оксида графита серой. Методами сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии исследована морфология частиц частично восстановленного и функционализированного оксида графита. Показано, что ультразвук способствует образованию объемного гидрогеля с сильно развитой поверхностью.
Ключевые слова: оксид графита, восстановление, функционализация, тиомочевина, ультразвук, структура, сканирующая электронная микроскопия, просвечивающая электронная микроскопия
- Алемасова Наталья Витальевна – к.х.н., старший научный сотрудник, ГУ «Институт физикоорганической химии и углехимии им. Л.М. Литвиненко»
- Сухова Светлана Романовна – младший научный сотрудник, ГУ «Институт физикоорганической химии и углехимии им. Л.М. Литвиненко»
- Кравченко Виолетта Владимировна – младший научный сотрудник, ГУ «Институт физикоорганической химии и углехимии им. Л.М. Литвиненко»
- Зозуля Михаил Александрович – инженер, ГУ «Институт физикоорганической химии и углехимии им. Л.М. Литвиненко»
- Прокофьева Людмила Алексеевна – ведущий инженер, ГУ «Институт физикоорганической химии и углехимии им. Л.М. Литвиненко»
- Бурховецкий Валерий Викторович – научный сотрудник, ГУ «Донецкий физико-технический институт им. А.А. Галкина»
- Савоськин Михаил Витальевич – к.х.н., старший научный сотрудник, ГУ «Институт физикоорганической химии и углехимии им. Л.М. Литвиненко»
Ссылка на статью:
Алемасова, В.В. Влияние ультразвукa на структуру восстановленного тиомочевиной оксида графита / В.В. Алемасова, С.Р. Сухова, В.В. Кравченко, М.А. Зозуля, Л.А. Прокофьева, В.В. Бурховецкий, М.В. Савоськин // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2020. — Вып. 12. — С. 765-774. DOI: 10.26456/pcascnn/2020.12.765.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Brisebois, P.P. Harvesting graphene oxide – years 1859 to 2019: a review of its structure, synthesis, properties and exfoliation / P. P. Brisebois, M. Siaj // Journal of Materials Chemistry C. – 2020. – V. 8. – I. 5. – P. 1517-1547. DOI: 10.1039/C9TC03251G.
2. Chua, C.K. Chemical reduction of graphene oxide: a synthetic chemistry viewpoint / C.K. Chua, M. Pumera // Chemical Society Reviews. – 2014. – V. 43. – I. 1. – P. 291-312. DOI: 10.1039/c3cs60303b.
3. Иони, Ю.В. Использование наночастиц палладия на оксиде графена в реакции Мизороки – Хека / Ю.В. Иони, С.Е. Любимов, В.А. Даванков, С.П. Губин // Журнал неорганической химии. – 2013. – Т. 58. – № 4. – С. 451-453. DOI: 10.7868/s0044457x13040065.
4. Ramos-Corona, A. Photocatalytic performance of nitrogen doped ZnO structures supported on graphene oxide for MB degradation / A. Ramos-Corona, R. Rangel, J.J. Alvarado Gil et al. // Chemosphere. – 2019. – V. 236. – Art. № 124368. – 9 p. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2019.124368.
5. Sun, M. Thiourea-modified Fe3O4 / graphene oxide nanocomposite as an efficient adsorbent for recycling Coomassie brilliant blue from aqueous solutions / M. Sun, J. Ma, M. Zhang et al. // Materials Chemistry and Physics. – 2020. – V. 241. – Art. № 122450. – 8 p. DOI: 10.1016/j.matchemphys.2019.122450.
6. Chen, W. Chemical reduction of graphene oxide to graphene by sulfur-containing compounds / W. Chen, L. Yan, P. R. Bangal // The Journal of Physical Chemistry C. – 2010. – V. 114. – I. 47. – P. 19885-19890. DOI: 10.1021/jp107131v.
7. Satheesh, K. Synthesis and electrochemical properties of reduced graphene oxide via chemical reduction using thiourea as a reducing agent / K. Satheesh, R. Jayavel // Materials Letters. – 2013. – V. 113. – P. 5-8. DOI: 10.1016/j.matlet.2013.09.044.
8. Liu, Y. Reduction of graphene oxide by thiourea / Y. Liu, Y. Li, Y. Yang et al. // Journal of Nanoscience and Nanotechnology. – 2011. – V. 11. – I. 11. – P. 10082-10086. DOI: 10.1166/jnn.2011.4985.
9. Maktedar, S.S. Ultrasound assisted simultaneous reduction and direct functionalization of graphene oxide with thermal and cytotoxicity profile / S.S. Maktedar, G. Avashthi, M. Singh // Ultrasonics Sonochemistry. – 2017. – V. 34. – P. 856-864. DOI: 10.1016/j.ultsonch.2016.07.016.
10. Abulizi, A. Ultrasound assisted reduction of graphene oxide to graphene in L-ascorbic acid aqueous solutions: Kinetics and effects of various factors on the rate of graphene formation / A. Abulizi, K. Okitsu, J.J. Zhu // Ultrasonics Sonochemistry. – 2014. – V. 21. – I. 3. – P. 1174-1181. DOI: 10.1016/j.ultsonch.2013.10.019.
11. Dimiev, A.M. Mechanism of graphene oxide formation / A.M. Dimiev, J.M. Tour // ACS Nano. – 2014. – V. 8. – I. 3. – P. 3060-3068. DOI: 10.1021/nn500606a.
12. Hammers Jr, W.S. Preparation of graphitic oxide / W.S. Hammers Jr, R.E. Offeman // Journal of the American Chemical Society. – 1958. – V. 80. – I. 6. – P. 1339. DOI: 10.1021/ja01539a017.
13. 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.