فهرست

سنتز و ارزیابی میکرو/نانو کره های کربنی با اندازه قابل کنترل به روش هیدروترمال

نشریه: تابستان ۱۳۹۶ - مقاله 6   صفحات :  147 تا 153



کد مقاله:
nm-257

مولفین:
خدیجه همتی: دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده فیزیک
خدیجه همتی کهراده: دانشگاه تربیت مدرس - فیزیک
اسماعیل ساعی ور ایرانی زاد: دانشگاه تربیت مدرس - فیزیک
وحید باروق میاندوآب: دانشگه تربیت مدرس - فیزیک


چکیده مقاله:

در این تحقیق، روش ساده¬ی هیدروترمال برای تولید نانو و میکرو کره¬های کربنی با اندازه¬های قابل کنترل به کار گرفته شد. نانو و میکرو کره¬های کربنی با تنظیم غلظت اولیه محلول گلوکز و همچنین تغییر زمان فرآیند هیدروترمال در دمای ثابت 160 درجه¬ سانتی¬گراد و در زمان¬های 12 و 18 ساعت در یک اتو کلاو آب¬بندی شده تهیه شدند. با تغییر غلظت محلول از 75/0 مولار به 1 مولار اندازه¬ی کره¬ها از نانومتر به میکرومتر افزایش یافت. سازوکار تشکیل کره¬های کربنی با آنالیزهای پراش پرتو ایکس، طیف سنج پراش انرژی، تصویر برداری میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی رامان، تبدیل فوریه مادون قرمز و طیف جذبی فرابنفش/ مرئی مورد بررسی قرار گرفته¬اند. اثر پارامتر دما روی کریستال شدگی نانو کره¬های کربنی سنتز شده، مورد بررسی قرار گرفت.


Article's English abstract:

In this study, simple hydrothermal method was used for the production of nano- and micro-sized carbon spheres. Carbon spheres were prepared by adjusting the initial concentration of glucose as well as changing the baking process time of 4, 18 and 30 hours at a constant temperature of 160 ° C in a sealed autoclave. By changing the concentration of the solution from 75/0 molar to 1 molar, the sizes of carbon spheres increased from 50 nm to 4 μm. The formation mechanism of carbon spheres were characterized by X-ray diffraction, energy-dispersive X-ray spectrometer EDX, scanning electron microscope, Raman scattering, Fourier transform infrared and Ultraviolet–visible spectroscopy. The effect of temperature was investigated on the crystallization of synthesised carbon nano-spheres


کلید واژگان:
میکرو کره¬های کربنی، نانو کره¬های کربنی، هیدروترمال

English Keywords:
Carbon microspheres, Carbon nanospheres, Hydrothermal

منابع:

English References:
[1] J. Chen, N. Xia, T. Zhou, S. Tan, F. Jiang, D. Yuan; “Mesoporous carbon spheres: synthesis, characterization and super capacitance”; International Journal of Electrochemical Science 4 (2009)1063–1073. [2] Y.Z. Jin, Y.J. Kim, C. Gao, Y.Q. Zhu, A. Huczko, M. Endo, H.W. Kroto; “High temperature annealing effects on carbon spheres and their applications as anode materials in Li-ion secondary battery”; Carbon 44 (2006) 724–729. [3] X. Sun, J. Liu, Y. Li; “Use of carbonaceous polysaccharide microspheres as tem-plates for fabricating metal oxide hollow spheres”; Chemistry - A European Journal 12 (2006)2039–2047. [4] Z. Wang, P. Xiao, N. He; “Synthesis and characteristics of carbon encapsulated magnetic nanoparticles produced by a hydrothermal reaction”; Carbon 44 (2006) 3277–3284. [5] X. Song, P. Gunawan, R. Jiang, S.S. Leong, K. Wang, R. Xu; “Surface activated carbon nanospheres for fast adsorption of silver ions from aqueous solutions”; Journal of Hazardous Materials. 194 (2011) 162–168. [6] Z. Wen, Q. Wang, Q. Zhang, J. Li; “Hollow carbon spheres with wide size distribution as anode catalyst support for direct methanol fuel cells”; Electrochemistry Communications. 9 (2007) 1867–1872. [7] Joula MH, Farbod M. Synthesis of uniform and size-controllable carbon nanospheres by a simple hydrothermal method and fabrication of carbon nanosphere super-hydrophobic surface. Applied Surface Science. 2015 Aug 30;347:535-40. [8] Zhu X, Wang S, Huang W, Tian Y, Wang X. Controllable synthesis of mesoporous carbon nanospheres with uniform size by a facile one-pot aqueous strategy under highly acidic conditions. Carbon. 2016 Aug 31;105:521-8. [9] Qian HS, Han FM, Zhang B, Guo YC, Yue J, Peng BX. Non-catalytic CVD preparation of carbon spheres with a specific size. Carbon. 2004 Dec 31;42(4):761-6. [10] Wang Q, Cao F, Chen Q, Chen C. Preparation of carbon micro-spheres by hydrothermal treatment of methylcellulose sol. Materials Letters. 2005 Dec 31;59(28):3738-41. [11] Yin CL, Wen GF, Huang QZ, Wang XF, He LM, Liu BR. Carbon spheres prepared via solvent-thermal reaction method and their microstructures after high temperature treatment. Journal of Central South University of Technology. 2010 Oct;17:895-8. [12] Pol VG, Motiei M, Gedanken A, Calderon-Moreno J, Yoshimura M. Carbon spherules: synthesis, properties and mechanistic elucidation. Carbon. 2004 Dec 31;42(1):111-6. [13] Wang S, Li WC, Hao GP, Hao Y, Sun Q, Zhang XQ, Lu AH. Temperature-programmed precise control over the sizes of carbon nanospheres based on benzoxazine chemistry. Journal of the American Chemical Society. 2011 Sep 12;133(39):15304-7. [14] Esumi K, Eshima S, Murakami Y, Honda H, Oda H. Preparation of hollow carbon-microbeads from water-in-oil emulsion using amphiphilic carbonaceous material. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 1996 Mar 8;108(1):113-6. [15] Mi Y, Hu W, Dan Y, Liu Y. Synthesis of carbon micro-spheres by a glucose hydrothermal method. Materials Letters. 2008 Mar 31;62(8):1194-6. [16] Sun X, Li Y. Colloidal carbon spheres and their core/shell structures with noble-metal nanoparticles. Angewandte Chemie International Edition. 2004 Jan 23;43(5):597-601. [17] Klyui NI, Valakh MY, Pascual J, Mestres N, Petrusha IA, Zaika NI. Micro-Raman study of high pressure induced graphite-diamond phase-structural transformation: The role of a nitrogen containing precursor. Journal of Applied Physics. 2000 Oct 15;88(8):4875-80. [18] Ferrari AC, Robertson J. Interpretation of Raman spectra of disordered and amorphous carbon. Physical review B. 2000 May 15;61(20):14095 [19] Pimenta MA, Marucci A, Empedocles SA, Bawendi MG, Hanlon EB, Rao AM, Eklund PC, Smalley RE, Dresselhaus G, Dresselhaus MS. Raman modes of metallic carbon nanotubes. Physical Review B. 1998 Dec 15;58(24):R16016.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 820
تعداد دریافت فایل مقاله : 29



طراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورکطراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورک