Charakterystyka właściwości adsorpcyjnych i energetycznych utlenionego i zredukowanego grafenu

• Autorzy: Grajek H. , Farczak Ł. , Wawer T. , Jabłoński P. , Purchała M.

Warianty tytułu

EN

The characteristic of the adsorption and energetic properties of the oxidised and reduced graphene

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Scharakteryzowano oddziaływania wybranych atomów i cząsteczek z powierzchniami próbek utlenionego i zredukowanego grafenu. Ponadto analizowano właściwości adsorpcyjne i akceptorowo-donorowe grafenu. Do charakterystyki oddziaływań zastosowano równania funkcji potencjalnych Lennarda-Jonesa (12-6) i (10-4) oraz funkcję potencjalną Steele (10-4-3). Na podstawie danych niskotemperaturowej (77 K) adsorpcji N2 wyznaczono metodą porównawczą as parametry struktury porowatej badanego grafenu. Jako adsorpcyjne układy odniesienia zastosowano dane adsorpcji N2 na sadzach grafityzowanych Carbopack F i Cabot BP280. Charakterystyka energetycznych właściwości powierzchniowych badanego grafenu obejmowała chromatograficzne wyznaczenie wartości składowej specyficznej swobodnej energii powierzchniowej oraz właściwości akceptorowo-donorowych. Grafen utleniony charakteryzował się właściwościami elektrono-akceptorowymi, natomiast zredukowany elektrono-donorowymi.

EN

The interaction of the selected atoms and molecules with the surfaces of oxidised and reduced graphene samples have been characterised. Moreover, the adsorption and acceptor-donor properties have been analysed. The equations of the Lennard-Jones (12-6) and (10-4) and the Steele (10-4-3) potential functions have been employed for the characterisation of the interactions. The parameters of the pore structure have been determined by means of the as comparative method on the basis of the N2 low-temperature adsorption data at 77 K. The N2 adsorption data on the Carbopack F and Cabot BP280 graphitised carbon blacks have been used as the reference adsorption data. The characteristics of the surface energetic properties of the tested graphene have encompassed the determination of the specific component of the surface energy and the acceptor-donor properties. The oxidised graphene has been characterised by the electron-acceptor properties, whereas the reduced graphene by the electron-donor properties.

Słowa kluczowe

PL

grafen; odwrócona chromatografia gazowa; rentgenowska spektrometria fotoelektronów

EN

graphene; inverse gas chromatography; X-ray photoelectron spectroscopy

• Wydawca: Centralny Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Aparatury Badawczej i Dydaktycznej, COBRABiD sp. z.o.o
• Czasopismo: Aparatura Badawcza i Dydaktyczna
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 20, nr 3
• Strony: 214--223
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Grajek H.

• Instytut Chemii WAT, Warszawa, Polska

autor

Farczak Ł.

• Instytut Chemii WAT, Warszawa, Polska

autor

Wawer T.

• Instytut Chemii WAT, Warszawa, Polska

autor

Jabłoński P.

• Umea University, Department Of Chemistry, Umea, Szwecja

autor

Purchała M.

• Instytut Chemii WAT, Warszawa, Polska

Bibliografia

• [1] Sitko R., Zawisza B., Malicka E., Trends in Anal. Chem., 51, 2013, 33.
• [2] Hummers W., Offeman R., J. Am. Chem. Soc., 80, 1958, 1339.
• [3] Stankovich S., Dikin D. A., Piner R. D., Kohlhaas K. A., Kleinhammes A., Jia Y., Nguyen S. B. T. , Ruoff R. S., Carbon, 45(7), 2007, 1558.
• [4] Siderius D. W., Gelb L. D., J. Chem. Phys., 135, 2011, 084703.
• [5] Siderius D. W., Gelb L. D., J. Chem. Phys., 135(8), 2011, 084703-1.
• [6] Rege S. U., Yang R. T., Models for the pore-size distribution of microporous materials from a single adsorption isotherm w: J. Tóth (Wyd.), Adsorption – theory, modeling, and analysis, Marcel Dekker, Inc., New York, 2002.
• [7] Kruk M., Li Z., Jaroniec M., Betz W., Langmuir, 15, 1999, 1435.
• [8] Kruk M., Jaroniec M., Bereznitski Y., J. Coll. Interface Sci., 128, 1996, 282.
• [9] Di Marco V. B., Bombi G. G., J. Chromatogr. A, 931, 2001, 1.
• [10] Grajek H., J. Chromatogr. A, 1145, 2007, 1.
• [11] Cazes J., Scott R. P. W., Chromatography theory, Marcel Dekker, Inc., New York, 2002.
• [12] Grajek H., Badania zależności pomiędzy danymi retencji w odwróconej chromatografii gazowej i parametrami adsorpcyjnymi węgli aktywnych, rozprawa habilitacyjna, Wydawnictwo UMCS, Lublin 2003.
• [13] Tse-Lok Ho, Hard and soft acids and bases principle in organic chemistry, Academic Press, New York, 1977.
• [14] Gutmann V., The donor-acceptor approach to molecular interactions, Plenum Press, New York, 1978.
• [15] Riddle F. L., Fowkes F. M., J. Am. Chem. Soc., 112, 1990, 3259.