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数量:11 (2)氮磷掺杂石墨纳米洋葱状结构
收到:2021年3月6日;接受:2021年3月7日;发表:2021年3月15日
文摘
在各种各样的领域,石墨结构类似洋葱非常有用。五角大楼、七角形和八角形洋葱式的石墨结构的基本方面,可能产生重要的品质对于各种各样的应用程序,包括李金属电池的阳极和氧还原反应。这些碳纳米材料是富勒烯嵌套的方式组织。在这项工作中,我们生产的石墨纳米洋葱状结构含有磷和氮(NP-GNOs),使用气溶胶辅助化学气相沉积方法。NP-GNOs生产利用二茂铁,三辛基氧化、苄胺和四氢呋喃前体在高温(1020°C)。不同的方法被用来研究形态、结构、组成、和表面化学NP-GNOs。NP-GNOs内Fe-based纳米颗粒大小的110 - 780 nm。氧化温度为724°C,热重研究表明NP-GNOs热稳定。Phosphorus-nitrogen共掺被发现通过FTIR和XPS研究,以及大量的含有碳氢键的功能,h, ph, P-O, P(双键,长度为米)。O、C双键,米长度切断债券和oo的债券。
关键字
石墨烯;循环伏安法;Hetrognueoes电子转移
介绍
伟大的表面积,低密度、高温稳定性和优异的导电性的石墨纳米Onionlike粒子(GNOs)激起了兴趣。GNOs一直在使用锂电池,超级电容器,药物输送,4润滑剂,催化支持和水净化。GNOs已经通过各种方法,包括电弧放电、10激光烧蚀、化学气相沉积。CH4,甲苯,1、2-dichlorobenzene和四氢呋喃(四氢呋喃)是利用这些技术前兆。GNOs大小从200纳米到600纳米的发现。氮、硼、硫、铍和磷都掺杂到石墨材料。他们采用苯胺单体作为氮源和植酸磷源,和最终的材料有优秀的电催化奥尔和OER功能。他们还报道发展电池充电Zn-air电池具有良好的性能和循环稳定性采用关作为electrocatalyst碳球。由于五角环的存在,富勒烯是弯曲的石墨烯表。大型富勒烯在堆叠的方式组装形成洋葱式的结构。 High electron irradiation of amorphous carbon or polyhedral particles produces graphitic onions. The acquired data revealed that ORR and OER were promoted at低在潜力。此外,其催化行为显示优于锌空气电池的一个典型的催化剂。
在这项研究中使用的所有化学试剂从Sigma-Aldrich购买和化学grade-pure没有进一步处理。NP-GNOs AACVD过程被用于制造。冷凝器和丙酮为连接到石英管的残余物是陷阱。包含二茂铁的喷雾器充满了一个解决方案(2.5%)作为催化剂,苄胺(47.43%)作为氮源,四氢呋喃(47.43%)作为碳源,三辛基膦氧化物(威尼斯平底渔船)(2.5%)作为磷源,和噻吩99.999% (0.125%)Ar(下文)的载体流1 L是用来传达喷雾前体生成在石英管反应器的喷雾器。合成温度为1020°C的一个小时。GNOs都恢复了刮的内墙上反应石英管不锈钢杆。GNOs产量为1.51 g。扫描电镜SEM (FEI-Helios nonalab DualBeam 600显微镜)和HighResolution透射电子显微镜HR-TEM被用来分析NP-GNOs(范Tecnai + 30)。密度泛函理论(DFT)被用来做电子计算。的exchange-correlation functional40,在午睡中实现代码,是选择使用广义梯度近似Perdew,伯克,Ernzerhof参数化。NP-GNOs和SEM图像的平均直径不同的放大的堆叠骨料组成的spherical-shaped石墨纳米结构与数百微米的高度。同心石墨层是可见的在一个单一的石墨结构的内部视图。样品有大量的碳(92 wt %)和氧(8% wt %),根据电子衍射光谱学(EDS)描述虽然有各种理论对碳洋葱生长,没有一个是正确的。这些结构的具体生长机制是未知的S3),但是我们认为我们NP-GNOs由气体爆轰机理是由于高温用于制造。46在这种情况下,Fe-based核心可能被硫钝化,防止Fe-based纳米颗粒的增长。不同的N-doping配置(N-pyrrolic N-quaternary, N -pyridinic)和N-functionalities地表调查期间被发现(胺和酰胺)。P(双键,长度米)O和NP-GNOs P-O债券被认为,是由于磷酸盐或羟基磷原子掺杂石墨结构连接。
