Właściwości porowatych materiałów węglowych otrzymywanych metodą mechanochemiczną

Borysiuk, Sylwia; Szczęśniak, Barbara; Choma, Jerzy; Jaroniec, Mieczysław

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Właściwości porowatych materiałów węglowych otrzymywanych metodą mechanochemiczną

Autorzy

Borysiuk Sylwia , Szczęśniak Barbara , Choma Jerzy , Jaroniec Mieczysław

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Properties of porous carbon materials obtained by mechanochemical method

Języki publikacji

Abstrakty

Most methods used for the synthesis of functional nanomaterials contribute to the increasing amount of waste solvents. An environmentally friendly solution of this issue is the utilization of “green” procedures for a large-scale production of materials such as mechanochemical synthesis. Although, the beginnings of mechanochemistry date back to ancient times, it nowadays experiences a renaissance and attracts a lot of attention. Recently, mechanochemistry has been successfully implemented for the synthesis of diverse carbonaceous materials, i.e., activated carbons, ordered mesoporous carbons, graphene-based materials and carbon nanotubes, the usage of which ranges from adsorption, catalysis to environmental and energy storage applications. Undoubtedly, it becomes quite universal and powerful synthesis method. Hence, a review summarizing the current accomplishments in this field is needed.

Słowa kluczowe

mechanochemia porowate węgle adsorpcja elektrochemia

mechanochemistry porous carbon adsorption electrochemistry

Wydawca

Polskie Towarzystwo Chemiczne

Czasopismo

Wiadomości Chemiczne

Rocznik

2020

Tom

[Z] 74, 5-6

Strony

339--369

Opis fizyczny

Bibliogr. 103 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Borysiuk Sylwia

Wojskowa Akademia Techniczna, 00-908 Warszawa ul. Gen. Sylwestra Kaliskiego 2

autor

Szczęśniak Barbara

Wojskowa Akademia Techniczna, 00-908 Warszawa ul. Gen. Sylwestra Kaliskiego 2

autor

Choma Jerzy

jerzy. choma@wat. edu.pl

Wojskowa Akademia Techniczna, 00-908 Warszawa ul. Gen. Sylwestra Kaliskiego 2

autor

Jaroniec Mieczysław

Department of Chemistry and Biochemistry & Advanced Materials and Liquid Crystal Institute, Kent State University, Kent 44-242 OH, USA

Bibliografia

[1] K. Mohle, R. Gunther, M. Thormann, N. Sewald, H.J. Hofmann, Biopolymers, 1999, 50, 167.
[1] J.L. Howard, Q. Cao, D.L. Browne, Chem. Sci., 2018, 9, 3080.
[2] H. He, G. Di, X. Gao, X. Fei, Chemosphere, 2020, 243, 125339.
[3] K. Horie, M. Barón, R. B. Fox, J. He, M. Hess, J. Kahovec, T. Kitayama, P. Kubisa, E., Maréchal, W., Mormann, R. F. T., Stepto, D. Tabak, J. Vohlídal, E. S. Wilks, W. J. Work, Pure Appl. Chem., 2004, 76, 889.
[4] E. Boldyreva, Chem. Soc. Rev., 2013, 42, 7719.
[5] M.J. Mufloz-Batista, D. Rodriguez-Padron, A.R. Puente-Santiago, R. Luque, ACS Sustain. Chem. Eng., 2018, 6, 9530.
[6] S.L. James, CJ. Adams, C. Bolm, D. Braga, P. Collier, T. Friscić, F. Grepioni, K.D.M. Harris, G. Hyett, W. Jones, A. Krebs, J. Mack, L. Maini, A.G. Open, I.P. Parkin, W.C. Shearouse, J.W. Steedk, D.C. Waddelli, Chem. Soc. Rev., 2012, 41,413.
[7] L. Takacs, J. Mater. Sci., 2018, 53, 13324.
[8] L. Takacs, Chem. Soc. Rev., 2013, 42, 7649.
[9] P. Baláí, M. Achimovicová, M. Baláá, P. Billik, Z. Cherkezova-Zheleva, J.M. Criado, F. Delogu, E. Dutková, E. Gaffet, F.J. Gotor, R. Kumar, I. Mitov, T. Rojac, M. Senna, A. Streletskiikl, K. Wieczorek-Ciurowam, Chem. Soc. Rev., 2013, 42, 7571.
[10] D. Tan, F. García, Chem. Soc. Rev., 2019, 48, 2274.
[11] M. Leonardi, M. Villacampa, J.C. Menéndez, Chem. Sci., 2018, 9, 2042.
[12] C. Xu, S. De, A. M. Balu, M. Ojedad, R. Luque, Chem. Commun., 2015, 51, 6698.
[13] D. Jędrzejowski, Wiad. Chem., 2018, 72, 645.
[14] P. van der Voort, K. Leus, E. de Canck, Introduction to Porous Materials, Wiley, 2019.
[15] M. Thommes, K. Kaneko, A.V. Neimark, J.P. Olivier, F. Rodriguez-Reinoso, J. Rouquerol, K.S.W. Sing, Pure Appl. Chem., 2015, 87, 1051.
[16] G. Tzvetkov, S. Mihaylova, K. Stoitchkova, P. Tzvetkov, T. Spassov, Powder Technol., 2016, 299,41.
[17] P. Nowicki, H. Wachowska, Wiad. Chem., 2008, 62, 827.
[18] R. Rajendiran, M. Nallal, K. H. Park, O. L. Li, H-J. Kim, K. Prabakar, Electrochim. Acta, 2019, 317, 1.
[19] M.A. Yahya, Z. Al-Qodah, C.W.Z. Ngah, Renew. Sust. Energ. Rev., 2015, 46, 218.
[20] K. Zhang, S. Tao, X. Xu, H. Meng, Y. Lu, C. Li, Ind. Eng. Chem. Res., 2018, 57, 6180.
[21] X. Lin, Y. Liang, Z. Lu, H. Lou, X. Zhang, S. Liu, B. Zheng, R. Liu, R. Fu, D. Wu, ACS Sustain. Chem. Eng., 2017, 5, 8535.
[22] J. Qi, W. Zhang, L. Xu, Chem. Eur. J. 2018, 24, 18097.
[23] B. Guo, R. Mą, Z. Li, S. Guo, J. Luo, M. Yang, Q. Liu, T. Thomas, J. Wang, Nano-Micro Lett., 2020,12, 20.
[24] D. Leistenschneider, N. Jäckel, F. Hippauf, V. Presser, L. Borchardt, Beilstein J. Org. Chem., 2017,13, 1332.
[25] P. Nowicki, H. Wachowska, Wiad. Chem., 2009, 63, 461.
[26] C. Schneidermann, C. Kensy, P. Otto, S. Oswald, L. Giebeler, D. Leistenschneider, S. Grätz, S. Dörfler, S. Kaskel, L. Borchardt, ChemSusChem, 2019,12, 310.
[27] C. Schneidermann, N. Jäckel, S. Oswald, L. Giebeler, V. Presser, L. Borchardt, ChemSusChem, 2017,10,2416.
[28] W. Zhang, J. Qi, P. Bai, H. Wang, L. Xu, New J. Chem., 2019, 43, 10878.
[29] D. Leistenschneider, K. Ztirbes, C. Schneidermann, S. Grätz, S. Oswald, K. Wegner, B. Klemmed, L. Giebeler, A. Eychmüller, L. Borchardt, C, 2018, 4,14.
[30] M.E. Casco, S. Kirchhoff, D. Leistenschneider, M. Rauche, E. Brunner, L. Borchardt, Nanoscale, 2019,11,4712.
[31] T. Xing, J. Sunarso, W. Yang, Y. Yin, A.M. Glushenkov, L.H. Li, P.C. Howlett, Y. Chen, Nanoscale, 2013, 5, 7970.
[32] G.A. Tiruye, D. Muñoz-Torrero, T. Berthold, J. Palma, M. Antonietti, N. Fechler, R. Martilla, J. Mater. Chem. A, 2017, 5, 16263.
[33] C. Schneidermann, P. Otto, D. Leistenschneider, S. Grätz, C. Eßbach, L. Borchardt, Beilstein J. Nanotechnol. 2019,10, 1618.
[34] D. Leistenschneider, K. Wegner, C. Eßbach, M. Sander, C. Schneidermann, L. Borchardt, Carbon, 2019,147, 43.
[35] Y. Wu, J. Wang, Y. Muhammada, S. Subhana, Y. Zhanga, Y. Lingb, J. Lia, Z. Zhaoa, Z. Zhao, Chem. Eng. J. 2018, 349, 92.
[36] C. Cai, N. Fu, Z. Zhou, M. Wu, Z. Yang, R. Liu, Energy Fuels, 2018, 32, 10779.
[37] N. Balahmar, A.C. Mitchell, R. Mokaya, Adv. Energy Mater., 2015, 5, 1500867.
[38] G. Singh, I. Young Kim, K. S. Lakhi, S. Joseph, P. Srivastava, R. Naidu, A. Vinu, J. Mater. Chem. A, 2017, 5, 21196.
[39] J-Y. Zhang, J-B. Zhang, M. Li, Z. Wu, S. Dai, K. Huang, Chem. Eng. J., 2019, 123579, https://doi.org/10.1016/jxej.2019.123579.
[40] P. Nowicki, H. Wachowska, Wiad. Chem., 2008, 62, 999.
[41] M. Enterría, J.L. Figueiredo, Carbon, 2016,108, 79.
[42] J. Choma, M. Jaroniec, M. Kioske, Wiad. Chem., 2005, 59, 305.
[43] J. Choma, M. Jaroniec, A. Zawiślak, Wiad. Chem., 2008, 62, 373.
[44] E. Zhang, G-P. Hao, M. E. Casco, V. Bon, S. Grätza, L. Borchardt, J. Mater. Chem. A, 2018, 6, 859.
[45] K. Liang, C. Ma, L. Liu, Y. Yu, H. Lv, Y. Zhang, A. Chen, J. Alloys Compd, 2019, 805, 859.
[46] Z. Zhang, C. Zhu, N. Sun, H. Wang, Z. Tang, W. Wei, Y. Sun, J. Phys. Chem. C, 2015, 119, 9302.
[47] Q. Wang, Y. Mu, W. Zhang, L. Zhong, Y. Meng, Y. Sun, RSC Adv., 2014, 4, 32113.
[48] N. Yoshida, Y. Hirota, Y. Uchida, T. Asada, N. Kobayasi, N. Nishiyama, Micropor. Mesopor. Mater., 2018, 272, 217.
[49] J. Zhu, J. Yang, R. Miao, Z. Yao, X. Zhuang, X. Feng, J. Mater. Chem. A, 2016, 4, 2286.
[50] J. Castro-Gutiérrez, N. Diez, M. Sevilla, M.T. Izquierdo, J. Ghanbaja, A. Celzard, V. Fierro, ACS Sustain. Chem. Eng., 2019, 7, 17627.
[51] J. Castro-Gutiérrez, A. Sanchez-Sanchez, J. Ghanbaja, N. Diez, M. Sevilla, A.Celzard, V. Fierro, Green Chem., 2018, 20, 5123.
[52] P. Zhang, L. Wang, S.Yang, J.A. Schott, X. Liu, S. M. Mahurin, C. Huang, Y. Zhang, P.F. Fulvio, M.F. Chisholm, S. Dai., Nat. Commun., 2017, 8, 15020.
[53] L. Wang, J. Zhao, P. Zhang, S. Yang, W. Zhan, S. Dai, Chem. Eur. J., 2019, 25, 8494.
[54] J. Zhao, W. Shan, P. Zhang, S. Dai, Chem. Eng. J., 2020, 381, 122579.
[55] K.S. Novoselov, A.K. Geim, S.V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S.V. Dubonos, I.V. Grigorieva, AA. Firsov, Science, 2004, 306, 666.
[56] B. Szczęśniak, J. Choma, M. Jaroniec, Wiad. Chem., 2016, 70,189.
[57] D.W. Chang, J-B. Baek, J. Mater. Chem. A, 2016, 4,15281.
[58] M. Buzaglo, I.P. Bar, M. Varenik, L. Shunak, S. Pevzner, O. Regev, Adv. Mater. 2017, 29, 1603528.
[59] A. Amiri, M.N.M. Zubir, A.M. Dimiev, K.H. Teng, M. Shanbedi, S.N. Kazi, S.B. Rozali, Chem. Eng. J., 2017, 326, 1105.
[60] N.C.D. Nath, I-Y. Jeon, M.J. Ju, S.A. Ansari, J-B. Baek, J-J. Lee, Carbon, 2019,142, 89.
[61] I-Y. Jeon, Y-R. Shin, G-J. Sohn, H-J. Choi, S-Y. Bae, J. Mahmood, S-M. Jung, J-M. Seo, M-J. Kim, D.W. Chang, L. Dai, J-B. Baek, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 2012,109, 5588.
[62] M.A. Kabbani, V. Kochat, S. Bhowmick, M. Soto, A. Som, K.R. Krishnadas, C.F. Woellner, Y.M. Jaques, E.V. Barrera, S. Asif, R. Vajtai, T. Pradeep, D.S. Galväo, A.T. Kabbani, C.S. Tiwary, P.M. Ajayan, Carbon, 2018,134, 491.
[63] V. Priyanka, G. Savithiri, R. Subadevi, V. Suryanarayanan, M. Sivakumar, New J. Chem., 2019, 43, 16200.
[64] Y. Wu, X. Liu, D. Xia, Q. Sun, D. Yu, S. Sun, X. Liu, Y. Teng, W. Zhang, X. Zhao, Chin Chem Let, 2020, 31, 559.
[65] S. Zhuang, E. S. Lee, L. Leil, B. B. Nunna, L. Kuang, W. Zhang, Int. J. Energy Res., 2016, 40, 2136.
[66] Y. Xue, H. Chen, J. Qu, L. Dai, 2D Mater., 2015, 2, 044001.
[67] I-Y. Jeon, H-J. Noh, J-B. Baek, FlatChem, 2018,12,10.
[68] D. Liu, W. Lei, D. Portehault, S. Qina, Y. Chen, J. Mater. Chem. A 2015, 3, 1682.
[69] C. Liu, X. Liu, J. Tan, Q. Wang, H. Wen, C. Zhang, J. Power Sources, 2017, 342,157.
[70] Y. Lv, L. Yu, C. Jiang, S. Chen, Z. Nie, RSC Adv., 2014, 4, 13350.
[71] S. Mashkouri, N. Arsalania, H. Mostafavi, J. Alloys Compd, 2017, 715,486.
[72] B. Alinejad, K. Mahmoodi, Funct. Mater. Lett., 2017,10, 1750047.
[73] L. Liu, Z. Xiong, D. Hu, G. Wu, P. Chen, Chem. Commun, 2013, 49, 7890.
[74] O.Y. Posudievsky, O.A. Khazieieva, V.V. Cherepanov, G.I. Dovbeshko, V.G. Koshechkoa, V.D. Pokhodenko, RSC Adv., 2016, 6, 47112.
[75] I-Y. Jeon, M.J. Ju, J. Xu, H-J. Choi, J-M. Seo, M-J. Kim, I.T. Choi, H.M. Kim, J.C. Kim, J-J. Lee, H.K. Liu, H.K. Kim, S. Dou, L. Dai, J-B. Baek, Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 1170.
[76] M.J. Ju, I-Y. Jeon, H.M. Kim, J.I. Choi, S-M. Jung, J-M. Seo, I.T. Choi, S.H. Kang, H.S. Kim, M.J. Noh, J-J. Lee, H.Y. Jeong, H.K. Kim, Y-H Kim, J-B. Baek, Sci. Adv., 2016, 56,1501459.
[77] J. Xu, J. Shui, J. Wang, M. Wang, H-K. Liu, S. X. Dou, I-Y. Jeon, J-M. Seo, J-B. Baek, L. Dai, ACS Nano, 2014, 8, 10920.
[78] V. Leon, A. M. Rodriguez, P. Prieto, M. Prato, E. Vazquez, ACS Nano, 2014, 8, 563.
[79] I.-Y. Jeon, S.-H. Shin, H.-J. Choi, S.-Y. Yu, S.-M. Jung, J.-B. Baek, Carbon, 2017,116, 77.
[80] I.-Y. Jeon, S.-W. Kim, S.-H. Shin, S.-M. Jung, J.-B. Baek, Mater. Today, 2020, 6, 100030.
[81] I.-Y. Jeon, H.-J. Choi, S.-M. Jung, J.-M. Seo, M.-J. Kim, L. Dai, J.-B. Baek, J. Am. Chem. Soc., 2013,135,1386.
[82] G. Wang, J. Zhang, S. Hou, W. Zhang, J. Zhou, Z. Zhao, Electrochim. Acta, 2016, 208, 47
[83] S. Mancillas-Salas, J. Barroso-Flores, R. Villaurrutia, V. Garcia-Montalvo, E. López-Honorato, Ceram. Int., 2020, 46,2413.
[84] I.-Y. Jeon, S.-Y. Bae, J.-M. Seo, J.-B. Baek, Adv. Funct. Mater, 2015, 25, 6961.
[85] S. Iijima, Nature, 1991, 354, 56.
[86] S.U. Rather, Int. J. Hydrog. Energy, 2020, 45, 4653.
[87] Y. Chen, M.J. Conway, J.D.F. Gerald, J.S. Williams, L.T. Chadderton, Carbon, 2004, 42,1543.
[88] S.A. Manafi, M.H. Amin, M.R. Rahimipour, E. Salahi, A. Kazemzadeh, Nanoscale Res. Lett., 2009, 4, 296.
[89] S.A. Rounaghi, H. Eshghi, S. Scudino, E. Esmaeili, A-R. Kiani-Rashide, J. Eckert, Phys.Chem.Chem.Phys., 2019, 21, 22121.
[90] D.V. Onishchenko, Mater. Sci., 2013, 49, 220.
[91] V.P. Reval, A.E. Filatenkov, V.U. Yagofarov, D.A. Gulevskii, V.G. Kuryavyi, Y.N. Mansurov, Mater. Sci. Eng, 2016,127, 012008.
[92] D.V. Onishchenko, V.P. Reva, Russ. J. Phys. Chem. B, 2013, 7, 485.
[93] M. Ahmad, S. Ravi, P. Silva, Carbon, 2020,158, 24.
[94] E.Z. Karimi, S.M. Zebaijad, J.V. Khaki, H. Izadi, J. Alloys Compd, 2010, 505, 37.
[95] E. Evin, Ö. Güler, M. Aksoy, S.H. Güler, Bull. Mater. Sci., 2015, 38, 857.
[96] A P. Terzyk, B. Kruszka, M. Wiśniewski, Wiad. Chem., 2011, 65, 111.
[97] R.P. Rocha, O.S.G.P. Soares, J.L. Figueiredo, M.F.R. Pereira, С, 2016, 2,17.
[98] O.S.G.P. Soares, R.P. Rocha, A G. Goncalves, J.L. Figueiredo, J.J.M. Orfao, M.F.R. Pereira, Carbon, 2015, 91, 114.
[99] O.S.G.P. Soares, R.P. Rocha, J.J.M. Órfao, M.F.R. Pereira, J.L. Figueiredo, C, 2019, 5, 30.
[100] B. Gao, C. Bower, J.D. Lorentzen, L. Fleming, A. Kleinhammes, X.P. Tang, L.E. McNeil, Y. Wu, O. Zhou, Chem. Phys. Lett., 2000, 327, 69.
[101] I.Z. Papp, G. Kozma, R. Puskás, T. Simon, Z. Kónya, Á. Kukovecz, Adsorption, 2013,19, 687.
[102] M.A. Kabbani, C.S. Tiwary, P.A.S. Autreto, G. Brunetto, A. Som, K.R. Krishnadas, S. Ozden, K.P. Hackenberg, Y. Gong, D.S. Galvao, R. Vajtai, A.T. Kabbani, T. Pradeep, P.M. Ajayan, Nat. Commun., 2015, 6, 7291.
[103] M. Bystrzejewski, T. Pichler, Wiad. Chem., 2006, 60, 569.

Uwagi

Właściwa ilość cytowań- 104. Błąd w numeracji - dwie poz. mają nr 1.

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

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-95309f74-ebf1-49dc-9564-2b1adf3af3ae