Хімія, фізика та технологія поверхні, 2010, 1 (3), 315-320.

Підвищення сорбції водню допуванням мезопористого вуглецю наночастинками паладію



V. Gerda, G. M. Telbiz, N. Kobylinskaya, V. N. Zaitsev, P. A. Manorik, J. Fraissard

Анотація


Мезопористий вуглець, допований паладієм, був одержаний шляхом матричного синтезу з використанням мезопористого кремнезему як темплату. Отримані зразки високовпорядкованого кубічного мезопористого вуглецю характеризуються питомою площею поверхні до 1800 м2/г, великим об’ємом пор до 1,14 cм3/г і середнім діаметром від 3,03 нм. Стадії одержання мезопористого вуглецю та композитного матеріалу  контролювали методами рентгенівської дифракції, ІЧ-спектроскопії з Фур'є-перетворенням, низькотемпературної адсорбції азоту та ТПД мас-спектрометрії. Встановлено, що допування зразків паладієм не приводить до руйнування структури матриці; згідно з даними просвічуючої електронної мікроскопії та спектроскопії комбінаційного розсіювання структура високовпорядкованого мезопористого композиту складається з впорядкованої вуглецевої фази з ділянками графіту і наночастинок паладію, інкорпорованого в мезопорах матриці, а композитні зразки показують підвищену сорбційну ємність по водню.

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Ryoo R., Joo S.H., Kruk M., Jaroniec M. Ordered mesoporous carbons // Adv. Mater. – 2001. – V. 13, N 9. – P. 677–681.

Kruk M., Jaroniec M., Ryoo R., Joo S.H. Block-copolymer-templated ordered mesoporous silica: array of uniform mesopores or mesopore-micropore network? // J. Phys. Chem. B. – 2000. – V. 104, N 48. – P. 7960–7968.

Sakintuna B., Yurtim Y. Templated porous carbons: a review article // Ind. Eng. Chem. Res. – 2005. – V. 44, N 9. – P. 2893–2902.

Joo S.H., Jun S., Ryoo R. Synthesis of ordered mesoporous carbon molecular sieves CMK-1 // Microporous Mesoporous Mat. – 2001. – V. 44–45. – P. 153–158.

Ryoo R., Joo S.H., Jun S. Synthesis of highly ordered carbon molecular sieves via template-mediated structural transformation // J. Phys. Chem. B. – 1999. – V. 103, N 37. – P. 7743–7746.

Schuth F. Non-siliceous mesostructured and mesoporous materials // Chem. Mater. – 2001. – V. 13, N 10. – P. 3184–3195.

Garsuch A., Klepel O. Synthesis of ordered carbon replicas by using Y-zeolite as template in a batch reactor // Carbon. – 2005. – V. 43, N 11. – P. 2330–2337.

Garnsuch A., Böhlmann W., Sattler R.R. et al. 129Xe NMR studies on carbon replicas of Y zeolite // Carbon. – 2006. – V. 44, N 7. – P. 1173–1179.

Tiemann M. Repeated templating // Chem. Mater. – 2008. –V. 20, N 3. – P. 961–971.

Lee D., Kim H., Kang M. et al. Efficient hydrogenation catalysts of Ni or Pd on nanoporous carbon workable in an acidic condition // Bull. Korean Chem. Soc. – 2007. – V. 28, N 11. – P. 2034–2040.

Saha D., Deng Sh. Hydrogen adsorption in ordered mesoporous carbon doped with Pt, Pd, Ru and Ni // Langmuir. – 2009. – V. 25, N 21. – P. 12550–12560.

Zielinski M., Wojcieszak R., Monoeverdi S. et al. Hydrogen storage in nickel catalysts supported on activated carbon // Int. J. Hydrogen Energy. – 2007. – V. 32, N 8. – P. 1024–1032.

Huwe H., Froba M. Synthesis and characterization of transition metal and metal oxide nanoparticles inside mesoporous carbon CMK‑3 // Carbon. – 2007. – V. 45, N 2. – P. 304–314.

Park S.Y., Choi B.H., Kang M. et al. Diarylmethanes catalyzed by nickel (II) ion on nanoporous carbon // J. Mol. Catal. A. – 2007. – V. 265, N 1–2. – P. 323–329.

Ros T.G., Keller D.E., van Dillen A.J. et al. Preparation and activity of small rhodium metal particles on fishbone carbon nanofibres // J. Catal. – 2002. – V. 211, N 1. – P. 85–102.

Amorin C., Keane M.A. Palladium supported on structured and nonstructured carbon: A consideration of Pd particle size and the nature of reactive hydrogen // J. Colloid Interface Sci. – 2008. – V. 322, N 1. – P. 196–208.

Gadiou R., Saadallah S., Piquero T. et al. The influence of textural properties on the adsorption of hydrogen on ordered nanostructured carbons // Microporous Mesoporous Mater. – 2005. – V. 79, N 1–3. – P. 121–128.

Orimo S., Meyer G., Fukunaga T. et al. Hydrogen in the mechanically prepared nanostructured graphite // Appl. Phys. Lett. – 1999. – V. 75. –P. 3093–3095.

Panella B., Hirscher M., Roth S. Hydrogen adsorption in different carbon nanostructures // Carbon. – 2005. – V. 43, N 10. – P. 2209–2214.

Kresge C.T., Leonowicz M.E., Roth W.J., Beck J.S. Ordered mesoporous molecular sieves synthesized by a liquid-crystal template mechanism // Nature. – 1992. – V. 359. – P. 710–714.

Telbiz G.M., Gerda V.I., Gun’ko V.M. Matrix synthesis and properties of the 3D-nanoordered mesoporous carbon material // Nanosystems, Nanomaterials, Nanotechnologies. – 2005. – N 3. – P. 661–666 (in Russian).

Zacharia R., Rather S., Hwang S.W., Nahm K.S. Spillover of physisorbed hydrogen from sputter-deposited arrays of platinum nanoparticles to multi-walled carbon nanotubes // Chem. Phys. Lett. – 2007. – V. 434, N 4–6. – P. 286–291.

Polisset M., Fraissard J. 1H NMR study of hydrogen adsorption on PdNaY: Influence of metal particle size // Colloids Surf. A. – 1993. – V. 72. – P. 197–206.

Lenz D., Conner W.C., Fraissard J. Hydrogen spillover on silica: III. Detection of spillover by proton NMR // J. Catal. – 1989. – V. 117. – P. 281–289.

Fraissard J. NMR studies of supported metal catalysts // Catal. Today. – 1999. – V. 51, N 3–4. – P. 481–499.




Copyright (©) 2010 V. Gerda, G. M. Telbiz, N. Kobylinskaya, V. Zaitsev, P. A. Manorik, J. Fraissard

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.