Wybrane uporządkowane nanoporowate materiały węglowe : otrzymywanie, właściwości i zastosowanie

Choma, J.; Jaroniec, M.; Kloske, M.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Wybrane uporządkowane nanoporowate materiały węglowe : otrzymywanie, właściwości i zastosowanie

Autorzy

Choma J. , Jaroniec M. , Kloske M.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

Identyfikatory

Warianty tytułu

Selected ordered nanoporous carbonaceous materials: synthesis, properties and application

Języki publikacji

Abstrakty

This article presents the current state of the research on ordered nanoporous carbonaceous materials. A grownig interest in these nanostructured materials results from their numerous potential applications in various areas of science, material engineering and technology, e.g.: biomedical science, electronics, physics, electrochemistry, etc. In this work we described the methods for synthesis of ordered nanoporous carbonaceous materials as well as their physicochemical properties. Also, a brief discussion of methods for characterization of carbons is presented. A special emphasis is given to adsorption, thermogravimetry, X-ray diffraction and transmission electron microscopy, which are commonly used in materials science. The carbon materials discussed in this work have been alredy used to obtain novel structures such as: nanometer sized carbonaceous fibrils, rods and tubules, which have already found some practical applications.

Słowa kluczowe

uporządkowane materialy węglowe synteza struktura porowata właściwości adsorpcyjne zastosowanie

ordered carbonaceous materials synthesis porous structure adsorption properties application

Wydawca

Polskie Towarzystwo Chemiczne

Czasopismo

Wiadomości Chemiczne

Rocznik

2005

Tom

[Z] 59, 3-4

Strony

305--352

Opis fizyczny

Bibliogr. 170 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Choma J.

Instytut Chemii Akademii Świętokrzyskiej, ul. Chęcińska 5, 25-020 Kielce
Instytut Chemii Wojskowej Akademii Technicznej, ul. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

autor

Jaroniec M.

Department o f Chemistry, Kent State University, Kent, Ohio 44-242, USA

autor

Kloske M.

Instytut Chemii Wojskowej Akademii Technicznej, ul. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

Bibliografia

[1] G. Leofanti, M. Padovan, G. Tozzola, B. Venturelli, Catal. Today, 1998, 41, 207.
[2] G.A. Ozin, Chem. Commun., 2000, 419.
[3] N.K. Raman, M.T. Anderson. C.J. Brinker, Chem. Mater., 1996, 8, 1682.
[4] C.N. Rao, A.K. Cheetham, J. Mater. Chem., 2001, 11, 2887.
[5] R. Anwander, Chem. Mater., 2001, 13, 4419.
[6] U. Cieśla, F. Schuth, Micropor. Mesopor. Mater., 1999, 27, 131.
[7] A. Corma, Chem. Rev., 1997, 97, 2373.
[8] A. Davidson, Current Opin. Coll. Interf. Sei., 2002, 7, 92.
[9] A. Sayari, Chem. Mater., 1996, 8, 1840.
[10] J.Y. Ying, C.P. Mehmert, M.S. Wong. Angew. Chem. Int. Ed., 1999, 38, 56.
[11] S. Dai, Chem. Eur. J., 2001, 7, 763.
[12] S. Neffe, R. Stankiewicz, Przem. Chem., 2000, 79, 255.
[13] S. lijima, Nature, 1991, 354, 56.
[14] P.M. Ajayan, Chem. Rev., 1999, 99, 1787.
[15] A. Huczko, Appl. Phys. A, 2000, 70, 365.
[16] A. Stein, Adv. Mater., 2003, 15, 763.
[17] A. Huczko, Nanorurki węglowe, BEL Studia, Warszawa 2004.
[18] Ch.-H. Wei, X.-L. Cao, Carbon, 1993, 31, 1319.
[19] Y.F. Jia, C.J. Steele, I.P. Hayward, K.M. Thomas, Carbon, 1998,36, 1299.
[20] L. Singoredjo, F. Kapteijn. J.A. Mouujn, J.M. Martin-Martinez, H.P. Boehm, Carbon. 1993, 31. 213.
[21] Ch.-T. Hsieh, H. Teng, J. Coll. Interf. Sd., 2000, 230, 171.
[22] M. Zin, E. Jawdosiuk, Węgiel akiywny w ochronie środowiska, Hajnowka-Bialowieża, 1998, s. 15.
[23] Z. Dębowski. B. Nowok, Węgiel aktywny w ochronie środowiska. Hajnowka-Białowieża. 1998, s. 121.
[24] Z. Dębowski. E. Okoniewska, Węgiel aktywny w ochronie środowiska, Hajnówka-Białowieża. 1998, s. 175.
[25] Z. Kowalczyk. J. Sentek. S. Jodzis, R. Dziduszko, A. Peresz, A. Terzyk, Z. Kucharski. J. Suwalski. Carbon. 1996, 34. 403.
[26] M.C. Besinger, N.S. McIntyre, S.J. Splinter. S. Liang, Carbon, 1997,35, 463.
[27] M. Ahmedna, W.E. Marshall, R.M. Rao. Bioresource Technol.. 2000, 71, 103.
[28] W. Lu, D.D.L. Chung, Carbon, 2001, 39, 39.
[29] I.I. Salame. T.J. Bandosz, J. Coli. Interf. Sei. 2003. 264. 307
[30] A Deryło-Marczewska. J. Goworek, A. Świątkowski. B. Buczek, Carbon, 2004.42,301.
[31] D. Lozano-Castello, J. Alcaniz-Monge, M.A. de la Casa-Lillo, D. Cazorla-Amoros. A. Linares-Solano, Fuel. 2002, 81, 1777.
[32] A.L. Kowal. M. Świderska-Broż. Oczyszczanie wody. PWN. Warszawa-Wrocław 2000.
[33] F. Rodriguez-Reinoso, Carbon. 1998, 36, 159.
[34] F. Rodriguez-Reinoso, M. Molina-Sabio. Adv. Coll. Interf. Sei., 1998. 76-77.271.
[35] K. Babel, K. Jurewicz, J. Phys. Chem. Solids, 2004,65, 275.
[36] Ch.A. Toles, W.E. Marshall, L.H. Wartelle, A. McAloon, Bioresource Technol., 2000, 75, 1997.
[37] M. J. B. Evans, E. Kaliop, J. A. F. MacDonald, Carbon, 1999,37, 269.
[38] T. Wigmans, Carbon, 1989, 27, 13.
[39] R. Hall, R. J. Holmes, Carbon, 1992, 30, 173.
[40] K. Gergova, N. Petrov, S. Eser, Carbon, 1994, 32, 693.
[41] G. Pandolfo, M. Amini-Amoli, J.S. Killingley, Carbon, 1994,32, 1015.
[42] P. Schoedeboeck, M. Islam, R.W. Coughlin, K. Mansfield-Matera, E. Davis, Carbon, 1993. 31, 1351.
[43] K. Gergova, S. Eser, Carbon, 1996,34, 879.
[44] N.R. Khalil, M. Campbell, G. Sandi. J. Gołaś, Carbon, 2000,38,1905.
[45] Y.-R. Lin, H. Teng, Micropor. Mesopor. Mater., 2002, 54, 167.
[46] M. Kruk, M. Jaroniec, K.P. Gadkaree, J. Coll. Interf. Sei., 1997, 192, 250.
[47] Z. Hu. M. P. Srinivasan, Y. Ni, Carbon, 2001, 39, 877.
[48] R. Buiel, A.E. George, J.R. Dahn, Carbon, 1999,37,1399.
[49] A. Smorgonskaya, RN. Kyutt, A.V. Shchukarev, S.K. Gordeev, A.V. Grechinskaya, Semiconductors, 2001, 35, 661.
[50] V.V. Popov, S.K. Gordeev, A.V. Grechinskaya, A.M. Danishew'skii, Phys. Solid State, 2002, 44. 789.
[51] K.P. Gadkaree. M. Jaroniec, Carbon, 2000, 38, 983.
[52] V. Strelko Jr., D.J. Malik, M. Streat, Carbon, 2002,40, 95.
[53] O. Tanaike, H. Hatori, Y. Yamada, S. Shiraishi, A. Oya, Carbon, 2003, 41, 1759.
[54] G. San Miguel, G.D. Fowler. Ch. J. Sollars, Carbon, 2003,41,1009.
[55] Y. Guo, S. Yang, K. Yu, J. Zhao, Z. Wang, H. Xu, Mater. Chem. Phys., 2003, 74, 320.
[56] S. Beck, J.C. Vartuli, W.J. Roth, M.E. Leonowicz, C.T. Kresge, K.D. Schmitt. T.-W. Chu, D.H. Olson, E.W. Sheppard, S.B. McCullen, J.B. Higgins, J.L. Schlenker, J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 10834.
[57] C.T. Kresge, M.E. Leonowicz, W.J. Roth, J.C. Vartuli, J.S. Beck, Nature, 1992, 359, 710.
[58] J- Liu, Y. Shin, Z. Nie, J.H. Chang, L.-Q. Wang, G.E. Fryxell. W.D. Samuels G.J. Exarhos, J. Phys. Chem. A, 2000, 104, 8328.
[59] J. Lee, S. Han, T. Hyeo, J. Mater. Chem., 2004. 14, 478.
[60] A.H. Lu, W. Schmidt, B. Spliethoff, F. Schüth, Adv. Mater., 2003, 15, 1602.
[61] J. Partmentier, C. Vix-Guterl. P. Gibot, M. Reda, M. Ilescu, J. Werckmann, J. Patarin. Micropor. Mesopor. Mater. 2003, 62, 87.
[62] S. Che, A.E. Garcia-Bennett, X. Liu, R.P. Hodgkins, P.A. Wright, D. Zhao. O Terasaki. T. Tatsumi, Angew. Chem. Int. Ed., 2003, 42, 3930.
[63] H. Yang. Q. Shi, X. Liu, S. Xie, D. Jiang, F. Zhang, Ch. Yu, D. Zhao, Chem. Commun., 2002.28-/,2.
[64] Q. Huo, D.L. Margolese, G.D. Stucky, Chem. Mater., 1996, 3, 1147.
[65] D. Zhao, J. Feng, Q. Huo, N. Melosh, G.H. Fredrickson, B.F. Chmelka, G.D. Stucky, Science, 1998, 279, 548.
[661 J- Edler, J.W. White, Chem. Commun., 1995, 155.
[67] R. Mokaya, W'. Zhou, W. Jones, Chem. Commun., 1999, 51.
[68] F. Kleitz, S.H. Chou, R. Ryoo, Chem. Commun., 2003, 2136.
[69] C. Yoshina-Ishii, T. Asefa, N. Coombs, M.J. MacLachlan, G. Ozin, Chem. Commun., 1999, 2539.
[70] J. Choma, M. Jaroniec, M. Kloske, Biblioteka Wiadomości Chemicznych, Wrocław, 2001. s. 89-137.
[71] R. Ryoo, S.H. Joo, M. Kruk, M. Jaroniec, Adv. Mater., 2001, 13, 677.
[72] Y. Xia, R. Mokaya, Adv. Mater., 2004, 16, 1553.
[73] A.B. Fuertes, D.M. Nevskaia, J. Mater. Chem., 2003, 13, 1843.
[74] T.-W. Kim, I.-S. Park, R Ryoo, Angew. Chem., 2003, 115, 4511.
[75] H. Darmstadt, C. Roy, S. Kaliaguine, S.H. Joo, R. Ryoo, Micropor. Mesopor. Mater., 2003, 60, 139.
[76] K. Osseo-Assare, F.J. Arriagada, Coli. Surf., 1990, 50,321.
[77] R. Ryoo, S.J. Joo, S. Jun, J. Phys. Chem. B, 1999, 39, 1442.
[78] T. Ohkubo, J. Miyavvaki, K. Kaneko, R. Ryoo, N.A. Seaton, J. Phys. Chem. B, 2002, 106, 6523.
[79] S. Han, T. Hyeon, Chem. Commun., 1999, 1955.
[80] J.S. Yu, S.B. Yoon, G.S. Chain, Carbon, 2001,39, 1442.
[81] Z. Li, M. Jaroniec, J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 1670.
[82] S. Kang, J.S. Yu, M. Kruk, M. Jaroniec, Chem. Commun., 2002, 1670.
[83] Z. Li, M. Jaroniec, Chem. Mater., 2003, 15, 1327.
[84] Z. Li, M. Jaroniec, J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 9208.
[85] Z. Li, M. Jaroniec, J. Phys. Chem. B, 2004, 108, 824.
[86] Z. Li, M. Jaroniec, Anal. Chem., 2004, 76, 5479.
[87] G. Gundiah, A. Govindaraj, C.N.R. Rao, Mater. Res. Bull., 2001, 36, 1751.
[88] S. Jun, S.H. Joo, R. Ryoo, M. Kruk, M. Jaroniec, Z. Liu,T. Ohsuna, O. Terasaki, J. Am. Chem. Soc., 2000, 12, 10712.
[89] M. Kaneda, T. Tsubakiyama, A. Carlsson, Y. Sakamoto, S.H. Joo, R. Ryoo, J. Phys. Chem. B, 2002, 106, 1256.
[90] T. Ohkubo, J. Miyawaki, K. Kaneko, R. Ryoo, N.A. Seaton, J. Phys. Chem. B, 2002, 106, 6523.
[91] R Ryoo, S.H. Joo, S. Jun, J. Phys. Chem. B, 1999, 103, 7743.
[92] C. Vix-Guterl, S. Saadallah, L. Vidal, M. Reda, J. Parmentier, J. Patarin, J. Mater. Chem., 2003,13, 2535.
[93] M. Kruk, M. Jaroniec, R Ryoo, S.H. Joo, J. Phys. Chem. B, 2000, 104, 7960.
[94] H. Kajii, H. Take, K. Yoshino, Synth. Mater., 2001, 121, 1315.
[95] J.-S. Lee, S.H. Joo, R. Ryoo, J. Am. Chem. Soc., 2002, 104, 1156.
[96] T.-W. Kim, I.-S. Park, R. Ryoo, Angew. Chem. Int. Ed., 2003, 42, 4375.
[97] A. Lu, A. Kiefer, W. Schmidt, F. Schuth, Chem. Mater., 20C4.16. 100.
[98] B. Fuertes, Micropor. Mesopor. Mater., 2004, 67. 273.
[99] B. Fuertes. J. Mater. Chem., 2003, 13, 3085.
[100] B. Fuertes, Chem. Mater., 2004, 16, 449.
[101] S. Alvarez, B. Fuertes, Carbon, 2004, 42, 437.
[102] H.J. Shin, R. Ryoo, M. Kruk, M. Jaroniec, Chem. Commun. 2001. 349.
[103] S.H. Joo, S.J. Choi, I. Oh, J. Kwak, Z. Liu, O. Terasaki, R. Ryoo, Nature, 2001,412, 169.
[104] R. Ryoo, S. Jun. J. M. Kim, M.J. Kim, Chem. Commun., 1997. 2225.
[105] A.-H. Lu. W. Schmidt. B. Spliethoff. F. Schuth, Adv. Mater., 2003, 15, 1602.
[106] J. Lee, S. Yoon, T. Hyeon. S.M. Oh. KB. Kim, Chem. Commun., 1999. 2177.
[107] J. Lee, S. Yoon, S. M. Oh, C.-H. Shin, T. Hyeon. Adv. Mater., 2000, 12, 359.
[108] S.B. Yoon, J.Y. Kim, J.-S. Yu, Chem. Commun., 2001. 559.
[109] J.Y. Kim, S. Bon, F. Kooli, J.-S. Yu, J. Mater. Chem., 2001, 11. 2912.
[110] S.B. Yoon, J.Y. Kim, J.-S. Yu, Chem. Commun., 2002, 1536.
[111] S.-S. Kim, T.J. Pinnavaia, Chem. Commun., 2001, 2418.
[112] H. Tamon, H. Ishizaka, T. Yamamoto, T. Suzuki, Carbon, 1999, 37, 2049.
[113] R.W. Pękala, J. Mater. Sei., 1989, 24, 3221.
[114] R.W. Pękala, C.T. Alviso, F.M. Kong, S.S. Hulsey, J. Non-Cryst. Solids, 1992. 145, 90.
[115] RAV. Pękala, C.T. Alviso, Carbon aerogels and xerogels, Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 1992. 270, 3.
[116] J.-S. Yu, S.B. Yoon, G.S. Chai, Carbon, 2001,39, 1421.
[117] J.-S. Yu, S. Kang, S.B. Yoon, G. Chai, J. Am. Chem. Soc., 2002, 124,9382.
[118] T. Kyotani, T. Nagai, S. Inoue, A. Tomita, Chem. Mater., 1997, 9, 609.
[119] Z. Ma, T. Kyotani, A. Tomita, Chem. Commun., 2000, 2365.
[120] Z. Ma, T. Kyotani, Z. Liu, O. Terasaki, A. Tomita, Chem. Mater., 2001, 13, 4413.
[121] J. Meyers, S.D. Shah, S.C. Patel, R.M. Sneeringer, C.A. Bessel, N.R. Dollahon, R.A. Leising, E.S. Ta-keuchi, J. Phys. Chem., 2001. 105, 2143.
[122] J. Rodrigues-Mirasol, T. Cordero, L.R. Radovic. J.J. Rodriguez, Chem. Mater., 1998, 10, 550.
[123] W. Lukens. G. Stucky, Chem. Mater., 2002, 14, 1665.
[124] J. Lee, K. Sohn, T. Hyeon, J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 5146.
125] S.B. Yoon, K. Sohn, J.Y. Kim, C.-H. Shin, J.-S. Yu, T. Hyeon, Adv. Mater., 2002, 14, 19.
[126] G. Buchei, K.K. Unger, A. Matsumoto, K. Tsutsumi, Adv Mater., 1998, 10, 1036.
[127] Z. Li, M. Jaroniec. Carbon, 2001, 39, 2077.
[128] Y. Bereznitski, M. Gangoda, M. Jaroniec, R.K. Gilpin, Langmuir, 1998.14, 2485.
[129] M. Kruk, M. Jaroniec, A. Sayari. Langmuir, 1997, 13, 6267.
[130] M.L. Ribeiro-Carrott, A.J. Estevao-Candelas, P.J.M. Carrott, K.S.W. Sing, K.K. Unger, Langmuir 2000, 16, 9103.
[131] M. Rozwadowski, M. Leżańska, J. Wioch, K. Erdmann. R. Gołembiewski, J. Komatowski, Phys. Chem. Chem. Phys., 2000, 2, 5510.
[132] M. Rozwadowski, M. Leżańska, J. Włoch, K. Erdmann, R. Gołembiewski, J. Komatowski, Chem. Mater., 2001, 13, 1609.
[133] M. Urban, D. Mehn, Z. Konya, I. Kiricsi, Chem. Phys. Lett., 2002, 359. 95.
[134] S. Han, K. Sohn, T. Hyeon, Chem. Mater., 2000, 12, 3337.
[135] D. Kawashima, T. Aihara, Y. Kobayshi, T. Kyotani, A. Tomita, Chem. Mater., 2000. 12, 3397.
[136] M. Choi, R. Ryoo, Nature, 2003, 2, 473.
[137] J. Choma, M. Jaron.ec, Annales Polish Chem. Soc., 2003. 2. 1081.
[138] P. Barrett, L.G. Joyner, P.P. Halenda, J. Am. Chem. Soc., 1951, 73. 373.
[139] J. Choma, M. Jaroniec, M. Kioske, Biul. WAT, 2001, 50, 83.
[140] T. Ohkubo, J. Miyavvaki, K. Kaneko, R. Ryoo, N.A. Seaton, J. Phys. Chem. B, 2002, 106, 6253.
[141] J. Choma, M. Jaroniec, A. Jedynak, Ochrona Środowiska, 2003, 25, 13.
[142] S J. Gregg. K.S.W. Sing, Adsorption, surface area and porosity. Academic Press, London, 1991.
[143] J. Choma, M. Jaroniec, E. Michalski, M. Kloske, Ochrona Środowiska, 2002, 24. 3.
[144] A. Wheeler, Presentations at catalysis symposia, Amer. Ass. Advan. Sci. Conf., Gibson Island, 1945.
[145] S. Brunauer, P.H. Emmett, E. Teller, J. Am. Chem. Soc., 1938, 60. 309.
[146] Z. Li, M. Jaroniec, Y.-J. Lee, L.R. Radovic, Chem. Commun., 2002, 1346.
[147] H. Zhou, S. Zhu, I. Honma, Chem. Phys. Lett., 2004, 396, 252.
[148] A. Vinu, C. Stret, V. Murugesan, M. Hartmann, J. Phys. Chem. B, 2003, 107, 8297.
[149] A. Taguchi, F. Schuth, Micropor. Mesopor. Mater., 2005, 77, 1.
[150] J. Weitkamp, M. Hunger, U. Rymsa, Micropor. Mesopor. Mater., 2001, 48, 255.
[151] H. Zhou, S. Zhu, M. Hibino, I. Honma. M. Ichihara, Adv. Mater., 2003, 15, 2107.
[152] H. Huwe, M. Fröba, Micropor. Mesopor. Mater., 2003, 60, 151.
[153] G.S. Chai. S.B. Yoon, S. Kang, J.-H. Choi, Y.-E. Sung, Y.-S. Ahn, H.-S. Kim, J.-S. Yu, Electrochim. Acta, 2004, 50, 823.
[154] G.S. Chai, S.B. Yoon, J.-S. Yu, J.-H. Choi, Y.-E. Sung, J. Phys. Chem. B, 2004, 108, 7074.
[155] J.-H. Nam, Y.-Y. Jang, Y.-U. Kwon, J.-D. Nam, Electrochim. Commun., 2004, 6, 737.
[156] K.-Y. Chan, J. Ding, J. Ren, S. Cheng, K.Y. Tsang, J. Mater. Chem., 2004, 14, 505.
[157] J. Fan, T. Wang, C. Yu, B. Tu, Z. Jiang, D. Zhao, Adv. Mater., 2004, 16, 1432.
[158] T. Wang, X. Liu, D. Zhao, Z. Jiang, Chem. Phys. Lett., 2004, 389, 327.
[159] K. Jurewicz, C. Vix-Guterl, E. Frąckowiak, S. Saadallah, M. Reda, J. Parmentier, J. Patarin, J. Phys. Chem. Solids, 2004, 65, 287.
[160] I. Moriguchi, F. Nakahara, H. Furukawa, H. Yamada, T. Kudoa, Electrochim. Solid-State Lett., 2004, 7, A221.
[161] H. Furukawa, M. Hibino, H.-S. Zhou, I. Honma, Chem. Lett., 2003, 32, 132.
[162] C. Vix-Guterl, S. Saadallah, K. Jurewicz, E. Frąckowiak, M. Reda, J. Parmentier, J. Patarin, Mater. Sci. Engineer., 2004, B108, 148.
[163] A.B. Fuertes, F. Pico, J.M. Rojo, J. Power Sour., 2004, 133, 329.
[164] Z. Zhao, S. Dai, D.A. Blom, J. Shen, Chem. Mater., 2002, 14, 965.
[165] A. Stein, R.C. Schroden, Current Opinion Solid State Mater. Sci., 2001, 5, 553.
[166] M.W. Perpall, K. Prasanna, U. Perera, J. DiMaio, J. Ballato, S.H. Foulger, D.W. Smith Jr., Langmuir, 2003, 19, 7153.
[167] S.-S. Kim, J. Shah, T.J. Pinnavaia, Chem. Mater., 2003, 15, 1664.
[168] J.Y. Kim, S.B. Yoon, J.-S. Yu, Chem. Mater., 2003, 15, 1932.
[169] R. Leboda, J. Skubiszewska-Zięba, J. Rynkowski, Coll. Surf. A, 2000.174, 319.
[170] M. Gunko, R. Leboda, M. Marciniak, W. Grzegorczyk, J. Skubiszewska-Zięba, A.A. Malygin, A.A. Maikov, Langmuir, w druku.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BUS2-0006-0067