通过amination功能化调整纳米碳的酸/特性
Rosa Arrigo1, Michael Hävecker, Sabine Wrabetz
1Department of Anorganische Chemie, Fritz-Haber-Institut der Max-Planck Gesellschaft, Faradayweg 4-6, 14195 Berlin, Germany.
用氨 (NH3) 处理对蒸汽培养的碳纳米纤维 (VGCNF) 的表面化学和电子特性进行了修改. 这种N-功能化方法为催化和电子应用提供了纳米碳材料的多功能定制.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 表面化学 表面化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 蒸汽培养的碳纳米纤维 (VGCNFs) 具有独特的电子和化学特性.
- 表面修改对于为特定应用量身定制VGCNF至关重要.
- 功能化提供了一条调整碳纳米材料表面化学和电子行为的途径.
研究的目的:
- 通过氨 (NH3) 处理来研究VGCNF表面化学和电子性能的改变.
- 评估处理温度对功能和表面酸特性的影响.
- 评估N功能化对VGCNF电子特性的影响.
主要方法:
- 基于同步子的X射线光电子光谱 (XPS) 用于分析的功能.
- 对表面酸特性进行电位计定位,微热量计和泽塔电位测量.
- 太赫兹时域光谱 (THz-TDS) 用于评估电子属性变化.
主要成果:
- 氨处理在VGCNFs上引入共存的酸性和基本氧和位.
- 的种群和类型的功能取决于温度.
- 在873 K的功能化过程中,在具有强大的基位 (150 kJ mol-1 CO2吸附热) 的石墨结构中产生替代.
- 在473 K的功能化产生基本的基和酸性氧基,形成一个双功能,水友的表面 (90 kJ mol-1 CO2吸附热).
- 正如THz-TDS所观察到的那样,N功能化改变了VGCNF的电子特性.
结论:
- 氨化程序为定制VGCNF表面化学提供了一种多功能方法.
- 具有N功能的VGCNF表现出可调整的表面特性,包括酸特性和水友性.
- 这些含有N的纳米碳材料显示出在催化和电子设备中应用的巨大潜力.
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