Aerogels from polypyrrole/carbon nanotubes-based polymeric blends

• Autorzy: Salgado-Delgado René , Salgado-Delgado Areli M. , Olarte-Paredes Alfredo , Ochoa-Jaimes Juan Carlos , Vargas-Galarza Zully , Vargas-Torres Apolonio , López-Lara Teresa , Hernández-Zaragoza Juan B. , Rubio-Rosas Efraín , Castaño Victor M

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2020.7.3

Warianty tytułu

PL

Aerożele krzemionkowe na bazie polimerowych mieszanin polipirolu i nanorurek węglowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Novel silica aerogels were produced from carbon nanotubes/carbon black/polypyrrole (NTC/CB/PPy) blends, and their structure characterized by FT-IR analysis. X-ray diffraction analysis confirms the presence of amorphous silica and a new reflection at 2θ = 13°, which had not been reported before. SEM micrographs of the aerogels reveal the connectivity of the micropores of the material, along with the different fillers (NTC/CB/PPy), which allow to increase the water absorption of the aerogels and to increase thermal stability. The mechanical and thermal properties of the resulting aerogels are significantly better than those of similar materials reported in the literature.

PL

Otrzymano nowe aerożele krzemionkowe z wykorzystaniem mieszanin nanorurek węglowych, sadzy węglowej i polipirolu (NTC/CB/PPy). Strukturę wytworzonych aerożeli scharakteryzowano na podstawie widm FT-IR. Metodą dyfrakcji rentgenowskiej potwierdzono w nich obecność amorficznej krzemionki, stwierdzono też, wcześniej nieopisywane, odbicie przy 2θ = 13°. Mikrofotografie SEM aerożeli wykazały połączenia mikroporów krzemionki z cząstkami różnych napełniaczy (NTC/CB/PPy), pozwalające zwiększyć absorpcję wody przez aerożele i ich stabilność termiczną. Wykazano, że właściwości mechaniczne i termiczne powstałych aerożeli są znacznie lepsze niż właściwości podobnych materiałów opisanych w literaturze.

Słowa kluczowe

EN

aerogels; tetraethyl orthosilicate (TEOS); carbon nanotubes (NTC); polypyrrole (PPy); polymer gels

PL

aerożel; ortokrzemian tetraetylu (TEOS); nanorurki węglowe (NTC); polipirol (PPy)

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2020
• Tom: T. 65, nr 7-8
• Strony: 516--522
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., rys. kolor.

Twórcy

autor

Salgado-Delgado René

• Tecnológico Nacional de México (TecNM)/Instituto Tecnológico de Zacatepec (ITZ), Calzada Tecnológico No. 27, C.P. 62780, Zacatepec de Hidalgo, Morelos, México

autor

Salgado-Delgado Areli M.

• Tecnológico Nacional de México (TecNM)/Instituto Tecnológico de Zacatepec (ITZ), Calzada Tecnológico No. 27, C.P. 62780, Zacatepec de Hidalgo, Morelos, México

autor

Olarte-Paredes Alfredo

• Tecnológico Nacional de México (TecNM)/Instituto Tecnológico de Zacatepec (ITZ), Calzada Tecnológico No. 27, C.P. 62780, Zacatepec de Hidalgo, Morelos, México

autor

Ochoa-Jaimes Juan Carlos

• Tecnológico Nacional de México (TecNM)/Instituto Tecnológico de Zacatepec (ITZ), Calzada Tecnológico No. 27, C.P. 62780, Zacatepec de Hidalgo, Morelos, México

autor

Vargas-Galarza Zully

• Tecnológico Nacional de México (TecNM)/Instituto Tecnológico de Zacatepec (ITZ), Calzada Tecnológico No. 27, C.P. 62780, Zacatepec de Hidalgo, Morelos, México

autor

Vargas-Torres Apolonio

• Instituto de Ciencias Agropecuarias, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Tulancingo, México

autor

López-Lara Teresa

• Division de Estudios de Posgrado, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Querétaro, Cerro de las Campanas S/N, Col. de las Campanas, 76010 Querétaro, México

autor

Hernández-Zaragoza Juan B.

• Division de Estudios de Posgrado, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Querétaro, Cerro de las Campanas S/N, Col. de las Campanas, 76010 Querétaro, México

autor

Rubio-Rosas Efraín

• Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Centro Universitario de Vinculación y Transferencia de Tecnología, Prolongación de la 24 Sur y Av. San Claudio, Ciudad Universitaria, Col. San Manuel C.P. 72570 Puebla, México

autor

Castaño Victor M

• Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada, Universidad Nacional Autónoma de México, Boulevard Juriquilla 3001, Querétaro 76230, México

Bibliografia

• [1] Foladori G.: Problemas de Desarrollo 2016, 47 (186), 59. https://doi.org/10.1016/j.rpd.2016.03.002
• [2] Brostow W., Hagg Lobland H.E.: „Materiales: Introducción y Aplicaciones”, John Wiley & Sons 2017.
• [3] Kistler S.S.: The Journal of Physical Chemistry 1931, 36 (1), 52. http://dx/doi.org/10.1021/j150331a003
• [4] Anderson A.M., Wattley C.W., Carroll M.K.: Journal of Non-Crystalline Solids 2009, 355 (2), 101.
• [5] Sarawade P.B, Kim J.K., Kim H.K., Kim H.T.: Applied Surface Science 2007, 254, (2), 574. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2007.06.063
• [6] Hrubesh L.W.: Journal of Non-Crystalline Solids 1998, 225, 335. https://doi.org/10.1016/S0022-3093(98)00135-5
• [7] Tamon H., Kitamura T., Okazaki M.: Journal of Colloid Interface Science 1998, 197, 353. https://doi.org/10.1006/jcis.1997.5269
• [8] Gleiter H.: Nanostructured Materials 1995, 6, 3. https://doi.org/10.1016/0965-9773(95)00025-9
• [9] Ślosarczyk A.: Journal of Sol-Gel Science and Technology 2017, 84, 16. http://dx.doi.org/10.1007/s10971-017-4470-4
• [10] Linhares T., Pessoa de Amorim M.T., Durães L.: Journal of Materials Chemistry A 2019, 7, 22768. https://doi.org/10.1039/C9TA04811A
• [11] Li X., Feng J., Yin J. et al.: Nanomaterials 2019, 9, 40. http://dx.doi.org/10.3390/nano9010040
• [12] Arce H., Montero M., Sáenz y A., Castaño V.M.: Polyhedron 2004, 23,1897.
• [13] Cuce E., Cuce P.M., Wood C.J., Riffat S.B.: Renewable and Sustainable Energy Reviews 2014, 34, 273. https://doi.org/10.1016/j.rser. 2014.03.017
• [14] Memioglu F., Bayrakçeken A., Öznülüer T., Ak M.: International Journal of Hydrogen Energy 2012, 37 (21), 16673. http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2012.02.086
• [15] Macías C., Haro M., Parra J.B. et al.: Carbon 2013, 63, 487. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2013.07.024
• [16] Li Z., Cheng X., He S. et al.: Journal of Sol-Gel Science and Technology 2015, 76 (1), 138. http://dx.doi.org/10.1007/s10971-015-3760-y
• [17] Li Z., Gong L., Cheng X. et al.: Materials & Design 2016, 99, 349. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2016.03.063
• [18] Tadjarodi A., Haghverdi M., Mohammadi V.: Materials Research Bulletin 2012, 47 (9), 2584. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2012.04.143
• [19] Noparvar-Qarebagh A., Roghani-Mamaqani H., Salami-Kalajahi M.: Microporous and Mesoporous Materials 2016, 224, 58 https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2015.10.012
• [20] Rasines G., Lavela P., Macías C. et al.: Journal of Electroanalytical Chemistry 2015, 741, 42. https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2015.01.016
• [21] Cheng Q., Pavlinek V., Li C. et al.: Materials Chemistry and Physics 2006, 98, 504. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2005.09.074
• [22] Jennings A.R., McCollum J., Wilkins A.J. et al.: RSC Advances 2017, 7, 21962. http://dx.doi.org/10.1039/C7RA02016C
• [23] Guangwu L., Xingyuan N., Yangang L.: 10th IEEE International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems, 7–11 April 2015, Xi’an, China. http://dx.doi.org/10.1109/NEMS.2015.7147399
• [24] Zhou S., Wang M., Chen X., Xu F.: ACS Sustainable Chemistry 2015, 3, (12), 3346. http://dx.doi.org/10.1021/acssuschemeng.5b01020
• [25] Yang Q., Wang L., Xiang W. et al.: Polymer 2007, 48, (12), 3444. https://doi.org/10.1016/j.polymer.2007.02.064
• [26] Muller D., Pinheiro G.K., Bendo T. et al.: Journal of Nanomaterials 2015, ID 658476. http://dx.doi.org/10.1155/2015/658476
• [27] Al-Oweini R., El-Rassy H.: Journal of Molecular Structure 2009, 919 (1–3), 140. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2008.08.025
• [28] Ying S., Zheng W., Li B. et al.: Synthetic Metals 2016, 218, 50. http://dx.doi.org/10.1016/j.synthmet.2016.05.002
• [29] Nahar L., Arachchige I.U.: JSM Nanotechnology and Nanomedicine 2013, 1 (1), 1004.
• [30] Tang W., Santare M.H., Advani S.G.: Carbon 2003, 41 (14), 2779. http://dx.doi.org/10.1016/S0008-6223(03)00387-7
• [31] Salgado-Delgado R., Olarte-Paredes A., Salgado-Delgado A.M. et al.: Acta Universitaria 2016, 26 (2), 55. http://dx.doi.org/10.15174/au.2016.980

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).