Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Materiały funkcjonalne oparte na magnetycznych nanokapsułkach węglowych

Kasprzak Artur, Popławska Magdalena, Koszytkowska-Stawińska Mariola

Wiadomości Chemiczne

|

2021

|

[Z] 75, 11-12

1211--1233

EN

The chemistry of carbon nanomaterials attracts continuous attention of scientists because of their promising properties and applications. Carbon-encapsulated iron nanoparticles (CEINs) are subgroup of carbon nanomaterials. CEINs are the core-shell nanostructures including the metallic phase permanently encapsulated in a tight carbon coating. The carbon shell protects CEINs against oxidation of metal into a corresponding oxide, as well as prevents them from spontaneous aggregation. It has been documented that the magnetic properties of CEINs are superior in comparison with the respective materials comprising metal oxides. Additionally, the presence of the carbon shell enables surface functionalization of CEINs by means of various synthetic routes, both covalent and non-covalent ones. Chemical functionalization enables tuning the materials’ properties and applications, for example toward introducing catalytically active sites or improving colloidal stability. One may conclude that CEINs combine physicochemical properties of graphene and iron nanoparticle. Therefore, this is prospective material for many applications. In this article, we discuss the properties, chemistry and selected applications of CEINs.

2

Usuwanie metali ciężkich ze ścieków za pomocą nanomateriałów węglowych

Mikulski Paweł, Krzywonos Małgorzata, Borowiak Daniel

Przemysł Chemiczny

|

2021

|

T. 100, nr 7

685--688

PL

Metale ciężkie zawarte w ściekach stwarzają duże problemy. Nie ulegając biodegradacji, przenikają do gleb i ujęć wody pitnej i stwarzają zagrożenia dla organizmów żywych. Klasyczne metody usuwania tych zanieczyszczeń ze ścieków mają pewne ograniczenia technologiczne i dlatego rozwiązania oparte na nanomateriałach węglowych spotykają się z coraz większym uznaniem. Przeanalizowano najnowsze doniesienia naukowe związane z zastosowaniem nanomateriałów węglowych do oczyszczania ścieków. Opisano możliwości zastosowania fulerenów, grafenu i nanorurek jako perspektywicznych adsorbentów w technikach oczyszczania ścieków.

EN

A review, with 43 ref., covering the use of fullerenes, graphene and nanotubes as heavy metal adsorbents. Their properties, functionalization possibilities and effectiveness in adsorption under various conditions, were also discussed and compared.

3

Wytwarzanie powłok kompozytowych z nanomateriałami węglowymi na różnych podłożach, badanie ich struktur oraz oddziaływań mikrobiologicznych

Buczko Zofia, Osuchowska Ewa, Olkowicz Klaudia, Tomassi Piotr, Zółciak Tadeusz, Błażejewska Aleksandra, Grudniak Anna M.

Inżynieria Powierzchni

|

2019

|

nr 1

11--18

PL

Otrzymano powłoki kompozytowe z materiałem węglowym dwu rodzajów. Pierwszy rodzaj to grupa próbek na bazie tlenku glinu zawierająca warstwy porowatego tlenku glinu z cienką warstewką węgla, warstwy porowatego tlenku glinu z wbudowaną miedzią jako fazą dyspersyjną oraz warstwy porowatego tlenku glinu z wbudowaną miedzią i dodatkową warstewką węgla. Druga grupa to powłoki cynkowe na stali oraz kompozytowe powłoki cynkowe z płatkowym grafenem jako fazą dyspersyjną. Do otrzymywania materiału węglowego w postaci płatków grafenowych oraz jako węglowej warstwy wierzchniej zastosowano metodę CVD. Powłoki charakteryzowano za pomocą mikroskopii SEM oraz spektroskopii Ramana. Oddziaływanie mikrobiologiczne wytworzonych próbek zbadano na bakteriach Escherichia coli oraz Staphylococcus aureus. Powłoki na bazie tlenku glinu nie wykazały właściwości przeciwdrobnoustrojowych. Obiecujący wynik otrzymano natomiast dla próbek cynkowych. Na powierzchni powłoki cynkowej wbudowany był proszek grafenowy. Zaobserwowano antybakteryjne działanie tych powłok. Również sama powłoka cynkowa działała mikrobiologicznie, lecz o wiele słabiej niż kompozytowa.

EN

Composite coatings with carbon material of two types were obtained. The first one was a group of samples based on anodized aluminum containing layers of porous aluminum oxide with a thin carbon film, aluminum oxide porous layers with incorporated copper as the dispersion phase and aluminum oxide porous layers with incorporated copper and an additional carbon film. The second group were electrolytic zinc coatings on steel and composite zinc coatings with graphene platelets as the dispersion phase. The CVD method was used to obtain carbon material in the form of graphene flakes and as a carbon surface layer. The coatings were characterized by SEM microscopy and Raman spectroscopy. The microbiological activity of the produced samples was examined on Escherichia coli and Staphylococcus aureus bacteria. The aluminum oxide-based coatings did not show antimicrobial activity. Whereas, the promising result was obtained for the zinc samples. On the surface of the zinc coating graphene powder was incorporated. Antibacterial activity of these coatings was observed. Also, the zinc coating itself was microbiologically active, but much weaker than the composite coating.

4

Graphene oxide-based nano-materials as catalysts for oxygen reduction reaction

Bojarska Zuzanna, Mazurkiewicz-Pawlicka Marta, Makowski Łukasz

Chemical and Process Engineering

|

2019

|

Vol. 40, nr 4

361–-376

EN

The aim of the presented research was to test different carbon supports, such as graphene oxide (GO), graphene oxide modified with ammonia (N-GO), and reduced graphene oxide (rGO) for catalysts used in a low-temperature fuel cell, specifically a proton exchange membrane fuel cell (PEMFC). Modification of the carbon supports should lead to different catalytic activity in the fuel cell. Reduction of GO leads to partial removal of oxygen groups from GO, forming rGO. Modification of GO with ammonia results in an enrichment of GO structure with nitrogen. A thorough analysis of the used supports was carried out, using various analytical techniques, such as FTIR spectroscopy and thermogravimetric (TGA) analysis. Palladium and platinum catalysts deposited on these supports were produced and used for the oxygen reduction reaction (ORR). Catalytic activity tests of the prepared catalysts were carried out in a home-made direct formic acid fuel cell (DFAFC). The tests showed that the enrichment of the GO structure with nitrogen caused an increase in the catalytic activity, especially for the palladium catalyst. However, reduction of GO resulted in catalysts with higher activity and the highest catalytic activity was demonstrated by Pt/rGO, because platinum is the most catalytically active metal for ORR. The obtained results may be significant for low-temperature fuel cell technology, because they show that a simple modification of a carbon support may lead to a significant increase of the catalyst activity. This could be useful especially in lowering the cost of fuel cells, which is an important factor, because thousands of fuel cells running on hydrogen are already in use in commercial vehicles, forklifts, and backup power units worldwide. Another method used for lowering the price of current fuel cells can involve developing new clean and cheap production methods of the fuel, i.e. hydrogen. One of them employs catalytic processes, where carbon materials can be also used as a support and it is necessary to know how they can influence catalytic activity.

5

Adsorpcja 4-chlorofenolu na nanomateriałach węglowych i ich zastosowanie w mikroekstrakcji do fazy stacjonarnej

Kuśmierek K., Borucka M., Lipińska L., Jagiełło J., Świątkowski A.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 11

1878--1883

PL

Zbadano adsorpcję 4-chlorofenolu (4-CP) na zredukowanym tlenku grafenu i nanorurkach węglowych oraz (dla porównania) na sadzy. Adsorpcja zachodziła najszybciej na grafenie i była dobrze opisana modelem kinetycznym pseudo II rz. W warunkach równowagowych adsorpcja przebiegała zgodnie z równaniem izotermy Langmuira. Najlepszym adsorbentem okazała się sadza, a najmniejszą pojemnością adsorpcyjną w stosunku do 4-CP charakteryzowały się nanorurki węglowe. Wszystkie trzy materiały węglowe zostały wykorzystane do przygotowania włókien do mikroekstrakcji do fazy stacjonarnej. Odpowiednio spreparowane włókna zastosowano do detekcji 4-CP w środowisku wodnym.

EN

Reduced graphene oxide, C nanotubes and C black were deposited on silicone fibers by sol-gel method and used for microextn. of 4-ClC6H4OH from aq. solns. The adsorbed 4-ClC6H4OH was then detd. by gas chromatog. The rate of adsorption of 4-ClC6H4OH was the highest in case of reduced graphene oxide and lowest on the C black. The adsorption equil. was described by Langmuir isotherm. The C black showed the highest adsorption capacity. The prepd. fibers were more efficient than the com. polydimethylsiloxane and polyacrylate ones.

6

Nanokompozyty z napełniaczami węglowymi otrzymywanymi metodą syntezy spaleniowej

Dąbrowska A., Konopka R.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2017

|

T. 23, Nr 6 (180)

514--518

PL

Artykuł przedstawia podstawowe założenia i koncepcje dotyczące możliwości wykorzystania produktów syntezy spaleniowej (SSW –samopodtrzymująca się synteza wysokotemperaturowa ) jako napełniaczy matryc polimerowych. Omówiono krótko metodę syntezy wraz z kilkoma przykładami otrzymanych materiałów w wybranych układach eksperymentalnych (Ti/tlenek grafenu). Mimo, iż skoncentrowano się na węglowych napełniaczach nanokompozytów (o różnym stopniu rozwarstwienia), SSW umożliwia syntezę różnorodnych struktur, dobranych w zależności od stosowanego polimeru. Otrzymane materiały zostały scharakteryzowane pod względem właściwości fizykochemicznych przy pomocy metod SEM oraz XRD.

EN

The aim of this article is to present the products of SHS (Self-propagating High-temperature Synthesis) as fillers for nanocomposites materials. Although the method is explained in Ti/GO (graphene oxide) reagents mixture leading to carbon nanostructures, one main point out its versatility that enables proper material design for a particular polymer matrix. Obtained nanofillers have been characterized by SEM and XRD.

7

Composite materials consisting of carbon nanostructures and nanoforms of selected metals

Dobrzańska-Danikiewicz A. D.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2017

|

Vol. 84, nr 1

5--22

EN

Purpose: The aim of this article is to present various carbon-metal nanocomposites considering their constituent elements and fabrication conditions. Design/methodology/approach: The article outlines the results of microscopic examinations performed with a scanning and transmission electron microscope, presenting composites consisting of carbon nanomaterials and selected nanostructured metals. Findings: The investigations performed indicate that high-temperature reduction and chemical reduction are the methods enabling to fabricate carbon-metal nanocomposites with the expected structure and special electrical properties. Practical implications: The newly created composites will be applied as sensors in a gas or liquid environment. It has been evidenced that some of them have also good catalytic (MWCNTs-Re) and electrochemical (MWCNTs-Rh and MWCNTs-Pd) properties. Originality/value: Summary and comparative analysis of composites being a combination of carbon materials and selected nanostructured metals.

8

Toksyczność hydroksyfulerenu C60(OH)x , x > 30, w kontekście zastosowań biomedycznych i kosmetycznych

Lichota A., Łysio M., Krokosz A.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 11

2190--2194

PL

Badano wpływ fulerenolu C60(OH) x , x > 30, na jednojądrzaste komórki krwi obwodowej człowieka w warunkach stresu oksydacyjnego indukowanego nadtlenkiem wodoru. Określano przeżywalność komórek metodą barwienia z Trypanem Blue, integralność błony plazmatycznej metodą uwalniania dehydrogenazy mleczanowej (LDH), aktywność kaspazy 3 oraz zmiany w wielkości i granularności komórek za pomocą cytometrii przepływowej. Jednojądrzaste komórki krwi obwodowej człowieka inkubowano z fulerenolem w stężeniach 75 mg/dm3 i 150 mg/dm3. Stężenie H2O2 wynosiło 0,5 mM. Stosowano też łącznie H2O2 z fulerenolem w temp. 37°C. Przeżywalność, uwalnianie LDH oraz aktywność kaspazy 3 oznaczano po 16 h inkubacji, a zmiany wielkości i granularności komórek po 3 h inkubacji. Stwierdzono, że fulerenol w zastosowanych stężeniach powodował spadek przeżywalności i wzrost ziarnistości (granularności) komórek. Zmiany wy wołane przez fulerenol, zwłaszcza w stężeniu 150 mg/dm3, były porównywalne do zmian wywołanych przez H2O2 w stężeniu 0,5 mM. Określając zmiany wielkości komórek, stwierdzono, że fulerenol nie wpływa na ten parametr ani sam, ani w warunkach stresu inicjowanego H2O2.

EN

Effect of the hydroxyfullerene used in concns. of 75 or 150 mg/L at 37°C on human peripheral blood cells under oxidative stress induced by H2O2 (0.5 mM) was examd. Addn. of the hydroxyfullerene resulted in redn. of viability by approx. 20% and slight increasing the granularity of blood cells.

9

Elastomeric composition with high-disperse carbon additives

Shashok Z. S., Vishnevskii K. V., Prokopchuk N. R.

Elastomery

|

2015

|

T. 19, nr 4

3--7

EN

The influence of a carbon nanomaterials (CNM) obtained in a high-voltage discharge plasma on the endurance of elastomer compositions has been investigated. Complex tests of elastomeric compositions with highly dispersed carbon additives allowed us to confirm the model of nonlinear elastic deformation of macromolecules and adhesion between the elastomer and the nanoparticles. The results of these investigations agree with those obtained in determining the Mooney viscosity and relaxation, the parameters of the vulcanization kinetics of rubber mix, conventional tensile strength, relative breaking elongation of highly filled rubbers based on nitrile rubbers. To verify the assumed mechanism underlying the action of a carbon nanomaterial on elastomer compositions, the parameters of their vulcanizing network have been determined using the method of equilibrium swelling.

PL

Badano wpływ nanomateriału węglowego uzyskanego w plazmie z wyładowań wysokiego napięcia na trwałość kompozycji elastomerowych. Kompleksowe testy kompozytów elastomerowych zawierających dodatki węgla o dużym stopniu zdyspergowania pozwoliły na potwierdzenie modelu nieliniowego odkształcenia sprężystego makrocząsteczek oraz adhezji między między elastomerem i nanocząstkami. Wyniki tych badań zgadzają się z uzyskanymi wynikami badania lepkości Mooneya oraz relaksacji, parametrami kinetyki wulkanizacji mieszanki kauczukowej, konwencjonalnej, wytrzymałości na rozciąganie, wydłużenia przy zerwaniu wysoko napełnionych wulkanizatów opartych na kauczukach butadienowo-nitrylowych. W celu sprawdzenia założonego mechanizmu leżącego u podstaw działania nanomateriału węglowego w kompozycjach elastomerowych, parametry ich sieci wulkanizacyjnych zostały określone metodą spęcznienia równowagowego.

10

Otrzymywanie nanomateriałów węglowych z CO₂ jako alternatywny sposób jego przetwarzania

Kurcz M.

Przemysł Chemiczny

|

2012

|

T. 91, nr 9

1726-1732

PL

Przedstawiono nowe metody przetwarzania ditlenku węgla, stanowiące alternatywę dla konwencjonalnych technik jego utylizacji, które jednocześnie pozwalają na otrzymywanie nowych, mających szerokie spektrum perspektywicznych zastosowań nanomateriałów węglowych, takich jak nanorurki i nanokulki węglowe, fulereny czy struktury grafeno-pochodne. Omówiono redukcję CO₂ w stanie nadkrytycznym metalami I i II grupy, katalityczną redukcję na związkach żelaza z niedoborem tlenu/na związkach glinu, elektrolityczną redukcję stopionych soli halogenków nasyconych CO₂, osadzanie z fazy gazowej oraz redukcję ditlenku węgla metodą syntezy spaliniowej.

EN

A review, with 40 refs., of alternative methods for utilization of CO₂ in prodn. of C nanotubes, nanospheres and fullerenes by redn. of supercrit. CO₂ with alk. metals, redn. with ferrites or Al compds. and electrochem. redn. in molten salts. CO₂ processing via combustion synthesis route was also discussed.

11

Nanomateriały węglowe

Kowalska E., Czerwosz E., Kozłowski M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2007

|

Vol. 48, nr 8

119-123

PL

Podano krótką charakterystykę nanomateriałów węglowych ze szczególnym uwzględnieniem fulerenów, nanorurek węglowych i kompozytowych warstw węglowych zawierających ziarna metalu w matrycy węglowej. Omówiono techniki wytwarzania nanomateriałów węglowych, charakterystykę ich właściwości i metody ich modyfikacji. Zwrócono szczególną uwagę na badania realizowane w PIE.

EN

In this work the carbon nanomaterials are characterized with particular consideration of fullerenes, carbon nanotubes and carbonaceous nanocomposites, composed with metal particles included in carbon matrixes. The synthesis techniques of these materials are presented. The main properties and methods of carbon nanomaterials modification are also given. The special attention was drawn on research realized in Industrial Institute of Electronic.

12

Carbon nanomaterials - the new material in chemical technology

Kaleńczuk R. J.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2005

|

Vol. 7, nr 1

1-7

EN

Carbon nanomaterials as a new perspective material in chemical technology, have been presented. Literature review has shown that while starting from carbon nanotubes it is possible to produce a broad class of materials. Having a well defined structure, these materials demonstrate high stability. The electronic properties, most important for nanoeletronic application can be designed by e.g. substitution processes. The need of research and the development activity in the new branch of chemical technology has been concluded.