The influence of reducing agents on the reduced graphene oxide specific surface area determined on the basis of nitrogen adsorption isotherm

• Autorzy: Strachowski T. , Woluntarski M. , Djas M. , Kowiorski K. , Wiliński Z. , Baran M. , Jagiełło J. , Winkowska M. , Lipińska L.

Warianty tytułu

PL

Wpływ substancji redukujących na wielkość powierzchni właściwej zredukowanego tlenku grafenu określoną na podstawie izotermy adsorpcji azotu

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Do określania powierzchni właściwej materiałów najczęściej stosowane są metody bezpośrednie, takie jak metoda przepływowa oraz adsorpcyjna, w której wykorzystywane są równania izotermy adsorpcji. W naszej pracy do określenia powierzchni właściwej zredukowanego tlenku grafenu do opisu wyznaczonej izotermy adsorpcji azotu zastosowano równanie Brunauera, Emmeta i Tellera (BET). Celem niniejszej pracy było zbadanie wpływu substancji redukujących na wielkość powierzchni właściwej zredukowanego tlenku grafenu. Do badań użyto tlenku grafenu redukowanego dwutlenkiem tiomocznika, tiomocznikiem, tiosiarczanem amonu, oraz podsiarczynem sodu.

EN

The most common way to determine the specific surface of materials is to utilise direct methods, such as the flow method and the adsorptive method with the implementation of the adsorption isotherm equations. In our work we used the Brunauer, Emmet and Teller (BET) equation for the nitrogen adsorption isotherm description. Our goal was to examine the influence of reducing agents on the specific surface area of reduced graphene oxide. Graphene oxide was reduced by thiourea dioxide, thiourea, ammonium thiosulfate and sodium hydrosulfite.

Słowa kluczowe

PL

tlenek grafenu (Go); zredukowany tlenek grafenu (rGo); powierzchnia właściwa; adsorpcja; metoda BET

EN

graphene oxide (GO); reduced graphene oxide (rGO); specific surface area; adsorption; BET methods

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych
• Czasopismo: Materiały Elektroniczne
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 45, nr 2-4
• Strony: 6--11
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys.

Twórcy

autor

Strachowski T.

• Institute of Electronic Materials Technology, 133 Wólczyńska str., 01-919 Warsaw, Poland

autor

Woluntarski M.

• Institute of Electronic Materials Technology, 133 Wólczyńska str., 01-919 Warsaw, Poland

autor

Djas M.

• Institute of Electronic Materials Technology, 133 Wólczyńska str., 01-919 Warsaw, Poland

autor

Kowiorski K.

• Institute of Electronic Materials Technology, 133 Wólczyńska str., 01-919 Warsaw, Poland

autor

Wiliński Z.

• Institute of Electronic Materials Technology, 133 Wólczyńska str., 01-919 Warsaw, Poland

autor

Baran M.

• Institute of Electronic Materials Technology, 133 Wólczyńska str., 01-919 Warsaw, Poland

autor

Jagiełło J.

• Institute of Electronic Materials Technology, 133 Wólczyńska str., 01-919 Warsaw, Poland

autor

Winkowska M.

• Institute of Electronic Materials Technology, 133 Wólczyńska str., 01-919 Warsaw, Poland

autor

Lipińska L.

• Institute of Electronic Materials Technology, 133 Wólczyńska str., 01-919 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] Brunauer S., Emmett P. H., Teller E.: Adsorption of Gases in Multimolecular Layers, J. Am. Chem. Soc., 1938, 60, 309
• [2] Kordek J., Gawenda T., Kępys W.: Powierzchnia właściwa proszków, porównanie wyników policzonych i zmierzonych metodami przepływowymi i adsorpcyjnymi, Górnictwo i Geoinżynieria, 2006, 30, 3/1
• [3] Dai J.-F., Wang G.-J., Ma L., Wu C.-K.: Surface properties of graphene: relationship to graphene-polymer composites, Rev. Adv. Mater. Sci., 2015, 40, 60 – 71
• [4] Sing K.: The use of nitrogen adsorption for the characterisation of porous materials, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 2001, 187 – 188, 3 – 9
• [5] Gadipelli S., Guo Z. X.: Graphene-based materials: Synthesis and gas sorption, storage and separation, Progress in Materials Science, 2015, 69, 1 – 60
• [6] Marban G.: BET adsorption reaction model based on the pseudo steady-state hypothesis for describing the kinetics of adsorption in liquid phase, Journal of Colloid and Interface Science, 2016, 467, 170 – 179
• [7] Gomez-Serrano V., Gonzalez-Garcıa C. M., Gonzalez-Martın M. L.: Nitrogen adsorption isotherms on carbonaceous materials. Comparison of BET and Langmuir surface areas, Powder Technology, 2001, 116, 103 – 108
• [8] Pajdak A., Skoczylas N.: Porównanie powierzchni właściwej i rozmiarów porów węgla metodami sorpcyjnymi w różnych temperaturach, Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN, 2014, 16, 3 – 4, 85 – 92
• [9] Gauden P., Furmaniak S., Terzyk A.: Węgiel aktywny w ochronie środowiska i przemyśle, Pozorność a realność pola powierzchni materiałów węglowych otrzymywanych z modelu BET, Wyd. Politechniki Częstochowskiej, 2008, 95 – 103
• [10] Choma J., Jaroniec M., Ustinov E.: Adsorpcyjna charakterystyka węgli aktywnych o bardzo dobrze rozwiniętej porowatości, Ochrona Środowiska, 2004, 4, 3 – 7
• [11] Ramakrishna Matte H. S. S., Subrahmanyam K. S., Rao C. N. R.: Synthetic aspects and selected properties of graphene, Nanomaterials and Nanotechnology, 2011, 1, 3 – 13
• [12] Srinivas G., Zhu Y., Piner R., Skipper N., Ellerby M., Ruoff R.: Synthesis of graphene-like nanosheets and their hydrogen adsorption capacity, CARBON, 2010, 48, 630 – 635
• [13] R. Canty, E. Gonzalez, C. MacDonald, S. Osswald, H. Zea, C.Luhrs: Reduction expansion synthesis as strategy to control nitrogen doping level and surface area in graphene, Materials, 2015, 8, 7048 – 7058
• [14] Si W., Wu X., Zhou J., Guo F., Zhuo S., Cui H., Xing W.: Reduced graphene oxide aerogel with high–rate supercapacitive performance in aqueous electrolytes, Nanoscale Research Letters, 2013, 8:247
• [15] Birch E., Ruda – Eberenz T., Chai M., Andrews R.,Hatfield R.: Properties that influence the specific surface areas of carbon nanotubes and nanofibers, Ann. Occup. Hyg., 2013, 57, 9, 1148 – 1166
• [16] Guo F., Creighton M., Chen Y., Hurt R., Kulaots I.: Porous structures in stacked, crumpled and pillared graphene-based 3D materials, CARBON, 2014, 66, 476 –484
• [17] Kaniyoor A., Baby T. T., Ramaprabhu S.: Graphene synthesis via hydrogen induced low temperature exfoliation of graphitic oxide, Supplementary Material (ESI) for Journal of Materials Chemistry, 2010
• [18] http://www.quantachrome.com/index.html
• [19] http://www.zeiss.com/
• [20] http://www.asburystore.com/
• [21] Marcano D. C., Kosynkin D. V., Berlin J. M., Sinitskii A., Sun Z., Slesarev A., Alemany L. B., Lu W., Tour J. M.: Improved Synthesis of Graphene Oxide, ACS Nano, 2010, 4 (8), 4806 – 4814
• [22] Gómez I., Mejía E., Cabanzo R.: Synthesis of graphene oxide and chemically reduced graphene nanosheets, Revista Colombiana de Materiales, 2014, 5, 177 – 184
• [23] Peng S., Fan X., Li S., Zhang J.: Green synthesis and characterization of graphite oxide by orthogonal experiment, J. Chil. Chem. Soc., 2013, 58, 4
• [24] Wojtoniszak M., Mijowska E.: Controlled oxidation of graphite to graphene oxide with novel oxidants in a bulk scale, J. Nanopart Res., 2012, 14(11): 1248
• [25] Sheshmanil S., Fashapoyeh M. A.: Suitable Chemical Methods for Preparation of Graphene Oxide, Graphene and Surface Functionalized Graphene Nanosheets, Acta Chim. Slov. 2013, 813, 60, 813 – 825
• [26] Szymańska-Czaja M.: Porównanie metod pomiaru powierzchni właściwej materiałów drobno uziarnionych ze względu na zastosowanie tej wielkości w niektórych procesach technologicznych, Gospodarka Surowcami Mineralnymi, CPPGSMiE PAN, 1997, 13, 197 – 204
• [27] Radomski P., Jarosiński A.: Wyznaczanie powierzchni właściwej materiałów ziarnistych w aspekcie stosowania jej wielkości w wybranych procesach technologicznych, Chemia Czasopismo Techniczne, 2010, 107, 267 – 276
• [28] Allen T.: Particle Size Measurement London, Chapman and Hall LTD, 1971