We investigated cold electron emission from C60/C70+Ni films deposited on fused silica and molybdenum substrates. Films were characterised before and after electron emission measurements by TEM, ED, SEM and EDS. Films were composed of nanocrystalline Ni objects dispersed in carbon/fullerrenes matrix. I-V characteristics for electron emission obtained in diode geometry for several films with various Ni contents (3 - 12wt% of. Ni) exhibited the dependence on Ni contents. The bias voltage applied along the surface enhanced electron emission from films with Ni contents higher than 3wt% and caused the formation of conducting paths in films with 3wt% of Ni.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Materiały odpadowe pochodzenia organicznego (pestki śliwek) poddano karbonizacji w temp. 550°C, a następnie wzbogacono w azot za pomocą mieszaniny amoniak/powietrze (amoksydacja) lub tlenek azotu(II) (nitrogenacja). Otrzymane materiały węglowe użyto jako nośniki katalizatora palladowego (5% mas. Pd) i zastosowano w procesie uwodornienia heksenu-1. Stwierdzono, że aktywność otrzymanych układów katalitycznych zależy zarówno od zawartości azotu, jak i tlenu w strukturze nośnika oraz jego powierzchni właściwej. Wykazano, że obecność ugrupowań powierzchniowych w istotny sposób wpływa na stopień konwersji heksenu-1 do heksanu.
EN
Plum stones were subjected to pyrolysis at 550°C followed by enrichment in N by applying NH₃/air mixt. (ammoxidn.) or NO (nitrogenation) and used as a support of Pd catalyst (5% by mass) for hydrogenation of hexene-1 to hexane. Catalytic activity of the systems decreased with increasing nitrogen content in the catalyst support.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Badano wpływ chemicznej obróbki krótkich włókien węglowych i mezofazowych węgli sferycznych na właściwości fizykomechaniczne zapraw cementowych. Ocenę obróbki powierzchniowej węgli stanowiły pomiary woltamperometrii cyklicznej w 0,25 M wodnym roztworze kwasu siarkowego. Pozytywny wpływ obróbki utleniającej na właściwości mechaniczne kompozytów cementowych zaobserwowano dla 1-proc. dodatku włókien węglowych i 0,5-proc. dodatku węgli sferycznych. Badano również skurcz chemiczny kompozytów cementowych, który dla zapraw z dodatkiem modyfikowanych i niemodyfikowanych węgli, z wyjątkiem krótkich włókien węglowych modyfikowanych „na gorąco”, był większy od skurczu uzyskanego dla czystej zaprawy.
EN
Short 13 × 700-µm C fibers and mesocarbon microbeads oxidized 3 hrs./80°C and 24 hrs./room temp. with conc. HNO3 and dried, were added, 0.5 and 1%, to cement mortars. The hot-oxidized C was superior as a modifier of cement–C composites. Spherical C raised the bending and the compression strengths and the oxidized C fibers (1%) enhanced the bending strength. Nonmodified C (0.5%) increased the shrinkage of the composites.
Jak wykazano w przeglądzie literatury niniejszej rozprawy, pomimo ogromnego nakładu pracy badawczej, materiały węglowe zawierające pierwiastki obce wymagają ciągłego dalszego rozpoznawania i udoskonalania. Niektóre z nich, tzn. węgle aktywne zawierające TiO2, włókna węglowe pokryte warstwą miedzi oraz węgle aktywne wzbogacone w azot, były przedmiotem badań autora. Przeprowadzone badania pozwoliły na sformułowanie wniosków istotnych z punktu widzenia praktycznego zastosowania.
EN
In recent years a rapid growth in the field of advanced technologies including electronics, nanotechnology, biotechnology etc., can be observed. In a consequence, there is a necessity to improve materials being utilized in the production processes. Technology utilizes almost all elements including carbon. The application spectrum of this element substantially widened in last century. Now, carbon constitutes an individual field of science and covers materials known for a long time, as well as those discovered in recent decades. Among a range of carbon materials, carbons containing foreign species are of a special interest. Because modification by mean of loading of foreign elements often strongly influences properties, application area of such materials can be extended. Nevertheless, despite a long history and extensive research, modification processes of carbon materials are often associated with certain difficulties and saddled with undesirable side-effects. In some cases treatments lead to unsatisfactory products or materials obtained in several lots do not reveal repeatable properties. By these reasons this work deals with possibilities to overcome mentioned negative aspects. Besides investigations focused on improvement of known methods, research on novel techniques for loading of foreign species into carbon materials was undertaken. Thus, some carbon materials i. e. activated carbons containing TiO2, copper-coated carbon fiber, and nitrogen-enriched activated carbons were researched by the author. Preparation procedure and characterization of coal-based activated carbons supporting TiO2 is presented. TiO2-loaded activated carbons were prepared through impregnation of coals with TiO2 precursor followed by traditional carbonization and activation. Decomposition of titanium precursor introduced into three raw coals of a different composition is described and illustrated by XRD patterns taken at different stages of the preparation. Influence of a coal rank and titanium supported on coals on the development of a mesoporous structure is shown. Moreover, influence of activation time on both the Ti content and the size of TiO2 particles supported in activated carbons is studied. As found, in comparison with the traditional impregnation method done after activation, loading of TiO2 through carbon precursor impregnation leads to stronger fixation of the titania on the activated carbon. This is reflected by lower susceptibility of TiO2 to elution with water. A novel method for preparation of metallic copper-coated carbon fiber is described. The raw material was prepared through blending of isotropic coal pitch with CuBr2 followed by spinning. In this way a raw copper salt-blended fiber with uniform distribution of copper was obtained. The raw fiber was stabilized with air and next subjected to treatment with hydrogen at temperatures up to 1143 K. XRD and XPS analyses confirmed the presence of metallic copper in the resulted fiber. Additionally, the metal was detected (EPMA maps) predominantly on the surface of the fiber, and obtained coating was smooth and did not exhibit noticeable defects (SEM observations). On the base of obtained results the mechanism of copper diffusion over carbon volume is proposed. In addition some general guidelines concerning extending of the method to other materials are given. In the last part of the work treatment of commercial activated carbons under elevated pressure with ammonia generated in situ from the stoichiometric mixture of NaOH and NH4C1 is studied. As confirmed by results of X-ray photoelectron spectroscopy measurements, the treatment can be used for enriching of activated carbon with nitrogen, and the nitrogen content increase achieved by autoclave treatment at 473 K was comparable to the one obtained by treatment in dry ammonia atmosphere at 873 K under atmospheric pressure. Negligible changes in the BET area of activated carbon subjected to the treatment at elevated pressure were confirmed by nitrogen adsorption isotherms (77 K). This was distinct to the activated carbons treated with dry ammonia revealing significantly increased specific surface area. The influence of the modification method on the structure of surface functional groups formed on activated carbons has been studied. Studies focused on the adsorption from both gas and liquid phases were also carried out. In contrast to raw activated carbons, adsorbents subjected to treatment with ammonia in most cases revealed enhanced adsorption of model acidic compounds used in the reasearch. Adsorbents treated in autolave and modified under atmospheric pressure (873 K) showed comparable efficiency in adsorption of phenol from water, and CO2 and NO2 from air. However, distinct to the thermal method, modification under elevated pressure did not result in an increase of SO2 uptake from air.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Jednym z podstawowych czynników decydujących o niezawodności pracy układów urządzeń elektronicznych związany jest ze zmniejszeniem temperatury pracy ich elementów. Można to osiągnąć między innymi poprzez zintensyfikowanie odprowadzenia z nich ciepłą drogą przewodnictwa, a następnie jego rozproszenie najczęściej poprzez promieniowanie do otoczenia. Bardzo interesującymi materiałami w tym zastosowaniu są materiały węglowe - kompozyty węgiel - węgiel (kompozyty C-C) i wysokozorientowane grafity pirolityczne, charakteryzujące się wysokimi wartościami współczynnika przewodnictwa cieplnego, jego anizotropią, wysokim współczynnikiem promieniowania cieplnego i niską i małozmienną (od temperatury) wartością współczynnika rozszerzalności termicznej. W artykule przedstawiono informacje na temat tego typu materiałów, a także przedstawiono wyniki prac nad otrzymywaniem wysokozoorientowanych grafitów prowadzonych w WITU.
EN
One of the most important factor deciding about the dependability of electronic instruments is the reduction of their operation temperature what can be achieved by increasing rate of the heat flowing out through the conductivity mechanism and then scattered by radiation. Composites carbon-carbon (C-C) and highly orientated pyrolytic graphite seem to be very suitable materials for such purposes because of their high thermal conductivity and its anisotropy plus the high thermal radiation coefficient and low thermal dilatability. The information on these materials and the result of developments in MIAT to obtain highly orientated graphite are presented in the paper.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono dyskusję badań nad modyfikacją materiałów węglowych w aspekcie ich możliwego zastosowania jako katalizatorów selektywnej redukcji tlenku azotu amoniakiem. Szczególną uwagę poświęcono: (1) modyfikacji grup powierzchniowych (grupy tlenowe i azotowe), (2) promowaniu tlenkami/wodorotlenkami metali d-elektronowych, oraz (3) wpływowi obecności SO2 i H2O w gazach odlotowych.
EN
The discussion of the modification of carbonaceous materials as possible catalysts for the removal of nitrogen oxides from outgases was carried out. A special attention was paid to: (1) the modification of surface functionalities (oxygen-and nitrogen-surface groups), (2) promotion with transition metal oxides/hydroxides and (3) the influence of the presence of SO2 and H2O in outgases.
W pracy przedstawiono znane z literatury naukowej materiały węglowe, które mogą być stosowane jako sondy tlenometryczne w biologii i medycynie. Scharakteryzowano właściwości ich centrów paramagnetycznych oraz oddziaływania z paramagnetycznym tlenem O,. Paramagnetyczne są węgle naturalne, macerały, karbonizaty węgli i materiałów roślinnych. Jako sondy tonometrycz-ne stosujemy materiały węglowe zawierające dużą ilość centrów paramagnetycznych oraz wielopierścieniowe struktury aromatyczne. Parametry linii EPR sond węglowych silnie zależą od koncentracji tlenu w otoczeniu próbki.
EN
In this work we present coal materials known from literaturę, which may be used as oximettic probes in biology and medicine. Properties of their paramagnetic centers and interactions with paramagnetic oxygen O, were characterized. Paramagnetic are natural coals, macerals, carbonizates of coal and plant materials. Coal materials containing high amount of paramagnetic centers and multi-ring aromatic units are used as oximetric probes. Parameters of EPR lines of coal probes strongly depend on oxygen concentration in sample environment.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Tekst jest próbą sklasyfikowania istniejących materiałów w z rodziny grafenu. W artykule podano definicje dwuwymiarowych materiałów węglowych i określono zasady tworzenia nazw dla nowych pochodnych grafenu, opierając się na wytycznych zaproponowanych przez międzynarodowy zespół redakcyjny czasopisma Carbon.
Opisano metodę syntezy materiałów węglowych w fali spalania oraz przedstawiono wyniki badań niektórych właściwości fizykochemicznych otrzymanych produktów. Wyznaczono skład elementarny i fazowy produktów syntez i scharakteryzowano ich mikrostrukturę w oparciu o wyniki badań mikroskopowych. Wykonano badania właściwości adsorpcyjnych oraz analizy składu chemicznego powierzchni niektórych materiałów. Wykazano, że otrzymywane materiały charakteryzują się unikalnymi właściwościami strukturalnymi i powierzchniowymi.
EN
In the paper a method of synthesis of carbonaceous materials in self-propagating heat waves is described and results of some physical and chemical investigations of the materials are presented. The chemical (ultimate analysis and XPS) and phase (XRD) composition as well as the microstructure (SEM and low temperature nitrogen adsorption isotherms) of the solid reaction products were determined. Next, the relation between reactant composition and heats of reaction as well as the amount, type and structure of the reaction products was established. It was shown that some of the obtained materials are characterized by unique structural and surface properties.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono przegląd danych literaturowych dotyczących właściwości reologicznych węgla w stanie plastycznym i paku węglowego, podstawowych surowców do otrzymywania materiałów węglowych. Szczególną uwagę zwrócono na zmiany właściwości reologicznych zachodzące w temperaturach procesu karbonizacji.
EN
A review, with 61 refs., of coal and coal tar pitch rheol.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Zastosowanie adsorbentów węglowych dla magazynowania ciepła w zamkniętych cyklach termodynamicznych może być wykorzystywane w prostych układach chłodniczych. Przedmiotem oceny były materiały węglowe w postaci monolitycznych kształtek, otrzymane z pylistego węgla aktywnego, karbonizatu węgla kamiennego oraz z mezofazy pakowej. Oznaczenia densymetryczne, ocena struktury porowatej i jej charakteru, wyznaczone równowagi adsorpcyjne oraz ciepło zwilżania metanolem wskazują, iż do celów magazynowania energii najbardziej nadają się adsorbenty otrzymane z mezofazy pakowej oraz karbonizatu wytworzone drogą aktywacji wodorotlenkiem potasu.
EN
Application of carbon adsorbent for heat storage in thermodynamic cycles can be use for simple adsorption cooling systems. Subject of evaluation were carbonaceous materials as monoliths. They were prepared using powdered active carbon, coal carbonizate and pitch mesophase. Density characteristic, porous structure analysis and determined methanol heat of wetting indicated, that the better are adsorbents obtained from pitch and carbonizate by activation with potassium hydroxide and can be helpful to adsorption cooling systems.
W artykule przedstawiono wyniki badań reakcji barwnej zmodyfikowanego sorbentu węglowego oraz sorpcji dynamicznej, które polegały na impregnacji sorbentu węglowego R1Ex katalizatorami tlenku metali: pięciotlenkiem jodu oraz dwutlenkiem selenu. Wobec zmodyfikowanych powierzchni przeprowadzono badania reakcji na obecność wybranych par substancji organicznych takich jak: cykloheksan, benzen i toluen. Zbadano także zjawiska adsorpcji par wybranych substancji organicznych w warunkach dynamicznych. Wykazano, że czas ochronnego działania pochłaniaczy jest krótszy po modyfikacji. Jest to wyraźna zależność, obrazująca osłabienie zdolności sorpcyjnych modyfikowanych pochłaniaczy wobec badanych par substancji organicznych.
EN
The article presents results of the studies on the color reaction of a modified carbon adsorption as a result of impregnation the R1Ex carbon sorbent with metal oxides: iodine pentoxide selenium dioxide. Studies were conducted in order to determine the reaction of modified surfaces to the presence of vapours of selected organic substances: cydohexane, benzene and toluene. Adsorption of those vapors was also measured in dynamic conditions. It was shown that the duration of protection provided by an absorbent decreased after the modification. The dependence showing decreased ability of modified absorbents to vapors of organic substances adsorption.
W artykule podano informacje dotyczące materiałów węglowych znajdujących zastosowanie w technologii magazynowania energii cieplnej. Materiały zmiennofazowe (PCM) stosowane przy produkcji magazynów ciepła napotykają bariery wynikające z ograniczonego przewodnictwa cieplnego. Transport ciepła w obrębie magazynu energii bazującego na PCM opiera się na procesie konwekcji, który jednoznacznie wpływa na efektywność pracy zbiorników ciepła. Poprawiając parametry przewodnictwa cieplnego systemów magazynowania energii, poprzez dodatek materiałów przewodzących, można stworzyć wysokowydajne magazyny znajdujące zastosowanie w wielu dziedzinach, m.in. budownictwie biurowym i mieszkalnym. Takimi dodatkami, obok ewidentnych przewodników ciepła jak metal, są również wysoko uporządkowane materiały węglowe pochodzenia naturalnego i syntetycznego. W artykule przedstawiono charakterystykę materiałów, tj. naturalnego i syntetycznego grafitu oraz nanomateriałów mogących z sukcesem stanowić dodatek do TES, które usprawniają proces konwekcji w objętości PCM. Szeroko stosowany grafit naturalny spośród wszystkich przedstawionych materiałów stanowi najbardziej optymalny, zarówno pod względem ekonomicznym jak i logistycznym, dodatek wspomagający konwekcję ciepła w magazynie energii. Mimo iż materiały będące syntetycznym odpowiednikiem uporządkowanej formy węgla charakteryzują się lepszymi parametrami przewodzenia, to nadal ich dostępność czy metody badań są niewystarczające. Między innymi z tego powodu warto przyjrzeć się bliżej możliwości wykorzystania produktów ubocznych czy nawet odpadów z przemysłu elektrodowego.
EN
The paper presents information on the application of carbon materials in heat energy storage technology. Phase-change materials (PCM) used in the production of heat storage systems have certain limitations in their application like thermal conductivity. Heat transport in the energy storage system based on PCM takes place by heat convection process which clearly determines the efficiency of heat storage system effectiveness. Parameters of the thermal conductivity of energy storage systems can be improved by the use of additional conductive materials. The use of a PCM-carbon composite can induce that high-performance warehouses become available in many different applications, including i.e. domestic construction. Carbon materials, of natural and synthetic origin, can be concluded as a heat conduction additive being competitive for a typical metallic conductors. Natural graphite among all the presented materials is the most optimal additive in terms of both economic and logistic approach to be a heat conductor in energy storage systems. Although, available synthetic carbon forms have better conduction parameters so that their availability and test methods are still insufficient. Among other things, for this reason, it is worth to study the possibility of using by-products or even waste materials from the electrode industry to be considered as the cheaper or/and more available heat conductors in PCM based TES systems.
Dyskutowane są możliwości zastosowania różnych materiałów węglowych jako emiterów polowych. Najbardziej interesujące są warstwy nanorurek węglowych, włókien węglowych i heterostrukturalne warstwy fullerenowe. Przedstawiano również metody otrzymywania tych materiałów oraz metody wytwarzania z nich zimnych katod. Określono wymagania, jakie muszą spełniać zimne katody na przykładzie działa elektronowego w lampie z falą bieżącą.
EN
We discuss the possibility of application of various carbon materials as a field emitter. The most interesting for this purpose are films prepared of carbon nanotubes, carbon fibers and heterostructural fullerenes films. We also present the methods of obtaining of these materials and for forming cold cathodes based on them. The emissive properties of such cathodes depend on the structural and electronic structural features of the material. Finally, the needs demanded for these cold cathodes are discussed basing on the example of the electron gun applied in traveling microwave tube.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.